Зависимость сечения кабеля и провода от токовых нагрузок и мощности
При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.
Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или «квадратах». Каждый «квадрат» алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум — только 4 ампера, а медный провода 10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.
Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.
Медные жилы проводов и кабелей
| ||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | ||
ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66,0 | 260 | 171,6 |
Алюминиевые жилы проводов и кабелей
| ||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | ||
ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами к примеру кабель МКЭШВнг
| ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Открыто | Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе | ||||
Двух одножильных | Трех одножильных | Четырех одножильных | Одного двухжильного | Одного трехжильного | ||
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 | 19 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
150 | 440 | 360 | 330 | — | — | — |
185 | 510 | — | — | — | — | — |
240 | 605 | — | — | — | — | — |
300 | 695 | — | — | — | — | — |
400 | 830 | — | — | — | — | — |
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
| ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Открыто | Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе | ||||
Двух одножильных | Трех одножильных | Четырех одножильных | Одного двухжильного | Одного трехжильного | ||
2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
150 | 340 | 275 | 255 | — | — | — |
185 | 390 | — | — | — | — | — |
240 | 465 | — | — | — | — | — |
300 | 535 | — | — | — | — | — |
400 | 645 | — | — | — | — | — |
Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной,
| |||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Ток*, А, для проводов и кабелей | ||||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||||
при прокладке | |||||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |||
1,5 | 23 | 19 | 33 | 19 | 27 | ||
2,5 | 30 | 27 | 44 | 25 | 38 | ||
4 | 41 | 38 | 55 | 35 | 49 | ||
6 | 50 | 50 | 70 | 42 | 60 | ||
10 | 80 | 70 | 105 | 55 | 90 | ||
16 | 100 | 90 | 135 | 75 | 115 | ||
25 | 140 | 115 | 175 | 95 | 150 | ||
35 | 170 | 140 | 210 | 120 | 180 | ||
50 | 215 | 175 | 265 | 145 | 225 | ||
70 | 270 | 215 | 320 | 180 | 275 | ||
95 | 325 | 260 | 385 | 220 | 330 | ||
120 | 385 | 300 | 445 | 260 | 385 | ||
150 | 440 | 350 | 505 | 305 | 435 | ||
185 | 510 | 405 | 570 | 350 | 500 | ||
240 | 605 | — | — | — | — |
* Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее.
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
| |||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм. | Ток, А, для проводов и кабелей | ||||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||||
при прокладке | |||||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |||
2,5 | 23 | 21 | 34 | 19 | 29 | ||
4 | 31 | 29 | 42 | 27 | 38 | ||
6 | 38 | 38 | 55 | 32 | 46 | ||
10 | 60 | 55 | 80 | 42 | 70 | ||
16 | 75 | 70 | 105 | 60 | 90 | ||
25 | 105 | 90 | 135 | 75 | 115 | ||
35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 | ||
50 | 165 | 135 | 205 | 110 | 175 | ||
70 | 210 | 165 | 245 | 140 | 210 | ||
95 | 250 | 200 | 295 | 170 | 255 | ||
120 | 295 | 230 | 340 | 200 | 295 | ||
150 | 340 | 270 | 390 | 235 | 335 | ||
185 | 390 | 310 | 440 | 270 | 385 | ||
240 | 465 | — | — | — | — |
Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки | |||||
Сечение медных жил проводов и кабелей, кв.мм | Допустимый длительный ток нагрузки для проводов и кабелей, А | Номинальный ток автомата защиты, А | Предельный ток автомата защиты, А | Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 B | Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки |
1,5 | 19 | 10 | 16 | 4,1 | группа освещения и сигнализации |
2,5 | 27 | 16 | 20 | 5,9 | розеточные группы и электрические полы |
4 | 38 | 25 | 32 | 8,3 | водонагреватели и кондиционеры |
6 | 46 | 32 | 40 | 10,1 | электрические плиты и духовые шкафы |
10 | 70 | 50 | 63 | 15,4 | вводные питающие линии |
В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.
Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях | |
Наименование линий | Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, кв.мм |
Линии групповых сетей | 1,5 |
Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику | 2,5 |
Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир | 4 |
Надеемся данная информация была полезна для Вас. Мы же напоминаем что у нас Вы можете купить кабель МКЭКШВнг отличного качества по низкой цене.
Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры
Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.
Для чего необходим расчет кабеля
В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:
где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:
R = ρ · L/S (2),
где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.
Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение
Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:
- Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
- Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.
Что еще влияет на нагрев проводов
Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:
- Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.
Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16
Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.
Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.
Порядок расчета сечения по мощности
В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:
- Суммарная мощность всех приборов.
- Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
- ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Материал проводника: медь или алюминий.
- Тип проводки: открытая или закрытая.
Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:
ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,
где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:
- для двух одновременно включенных приборов – 1;
- для 3-4 – 0,8;
- для 5-6 – 0,75;
- для большего количества – 0,7.
Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.
Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.
Правила расчета по длине
Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:
- L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
- ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
- I – номинальная сила тока, А.
Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,
где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.
Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):
R = ρ · L/S.
Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:
dU = 0,05 · 220 В = 11 В.
Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:
S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.
В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.
Как рассчитать сечение по току
Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).
Для трехфазной сети используется другая формула:
I=P/(U√3cos φ),
где U будет равно уже 380 В.
Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.
BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.
Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1. 3.7. составляет 19 А.
С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:
S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.
Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).
назад
Калькулятор кабеля
— Расчет размеров и выбор кабеля
Калькулятор кабеля — Расчет размера и выбор кабеля | Кабели Эланд
1. Выберите свой стандарт
2. Выберите свою спецификацию
3. Рассчитать результаты
Калькулятор кабелей Eland Cables может помочь вам определить наиболее подходящий размер кабеля для вашей установки в соответствии со стандартами Великобритании и IEC. Заполните разделы ниже, чтобы рассчитать свои результаты.
Результаты для кабеля британского стандарта рассчитаны на основе требований стандарта BS7671 (18-я редакция) к электроустановке, правил проводки IEE и основаны на падении напряжения 230 В и 415 В. Он охватывает низковольтные армированные кабели AWA и SWA, изолированные кабели, в том числе двойные и заземляющие, и 6491X, а также кабели с изоляцией и оболочкой из ПВХ и LSZH, такие как кабели H07ZZ-F и SY.
Размеры кабеля для кабеля международного стандарта рассчитаны в соответствии со стандартом IEC 60364-5-52: Низковольтные электрические установки, выбор и монтаж электрооборудования. Системы электропроводки и основаны на падении напряжения 230 В и 415 В. Как в расчетах BS, так и в расчетах IEC расчет кВт основан на коэффициенте мощности 0,8.
Вы можете нажать на FastQuote, наш онлайн-инструмент для расчета цен, чтобы выбрать кабель, который соответствует вашим требованиям по размеру и спецификациям. Для получения дополнительной помощи в определении размера или выборе наиболее подходящего кабеля, а также в случае отсутствия результатов для вашего приложения свяжитесь с нашими экспертами по кабелям по телефону +44 20 7241 8500 или по электронной почте [email protected].
Стандарт
Пожалуйста, выберите британский (BS) или международный (IEC) стандартБританский стандарт BS7671Международный стандарт IEC 60364-5-52
Дирижер
Пожалуйста, выберите
Фаза
Пожалуйста, выберите
Напряжение (В)
Выберите 230415
Способ установки
Пожалуйста, выберите
Конфигурация
Пожалуйста, выберите
Формат
Пожалуйста, выберите
Нагрузка
AkW
Длина (м)
Результаты
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Рекомендуемые расчетные сечения кабелей основаны на информации, предоставленной пользователем, и предназначены только для справки. Во всех случаях при расчете сечения кабеля будут сделаны определенные допущения. Ответственность за обеспечение правильности всех данных и предположений, а также пригодность любого используемого кабеля для предполагаемой цели лежит на пользователе.
Что касается гибких шнуров, следует отметить, что BS7671 не включает различные способы установки в таблицы допустимой нагрузки по току. Калькулятор размера кабеля включает в себя результаты для всего диапазона методов монтажа. Ответственность за определение применимости гибких шнуров лежит на пользователе. Пожалуйста, обратитесь к Правилам подключения для отдельных таблиц и любых соответствующих поправочных коэффициентов.
Кабельная лаборатория
Качество и соответствие требованиям. Наша лаборатория мирового класса для испытаний кабелей по стандарту ISO/IEC 17025 и специализированный испытательный центр среднего напряжения дают вам уверенность, необходимую для надежной установки.
Читайте дальше
ESG и устойчивое развитие
Наша приверженность нашим сотрудникам, нашим заинтересованным сторонам, нашим местным сообществам и окружающей среде в целом укоренилась в нашей культуре.