Щоб правильно прокласти електропроводку, забезпечити безперебійну роботу всієї електросистеми і виключити ризик виникнення пожежі, необхідно перед закупівлею кабелю здійснити розрахунок навантажень на кабель визначення необхідного перерізу.
Існує кілька видів навантажень, і максимально якісного монтажу електросистеми необхідно проводити розрахунок навантажень на кабель за всіма показниками. Перетин кабелю визначається за навантаженням, потужністю, струмом і напругою.
Розрахунок перетину за потужністю
Для того, щоб зробити , необхідно скласти всі показники електрообладнання, що працює в квартирі. Розрахунок електричних навантажень на кабель здійснюється лише після цієї операції.
Розрахунок перерізу кабелю за напругою
Розрахунок електричних навантажень на провід обов'язково включає . Існує кілька видів електричної мережі- Однофазна на 220 вольт, а також трифазна - на 380 вольт. У квартирах та житлових приміщеннях, як правило, використовується однофазна мережа, тому в процесі розрахунку необхідно враховувати Наразі- У таблицях для розрахунку перерізу обов'язково вказується напруга.
Розрахунок перерізу кабелю по навантаженню
Таблиця 1. Встановлена потужність(кВт) для кабелів, що прокладаються відкрито
| Перетин жил, мм 2 | Кабелі з мідними жилами | Кабелі з алюмінієвими жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Таблиця 2. Встановлена потужність (кВт) для кабелів, що прокладаються у штробі або трубі
| Перетин жил, мм 2 | Кабелі з мідними жилами | Кабелі з алюмінієвими жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | |
Кожен електроприлад, встановлений у будинку, має певну потужність. даний показниквказується на шильдиках приладів або в технічному паспортіобладнання. Щоб здійснити, необхідно підрахувати загальну потужність. Розраховуючи переріз кабелю по навантаженню, необхідно переписати все електрообладнання, а також потрібно продумати, яке обладнання може додатися в майбутньому. Оскільки монтаж проводиться на довгий термін, необхідно подбати про це питання, щоб різке збільшення навантаження не призвело до аварійної ситуації.
Наприклад, у вас вийшла сума загальної напруги 15000 Вт. Оскільки у переважній більшості житлових приміщень напруга становить 220 В, ми розрахуємо систему електропостачання з урахуванням однофазного навантаження.
Далі необхідно продумати, скільки обладнання може працювати одночасно. У результаті у вас вийде значна цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коефіцієнт одночасності 70%) = 10 500 Вт (або 10,5 кВт) - на це навантаження має бути розрахований кабель.
Також вам необхідно визначити, з якого матеріалу будуть виконані жили кабелю, оскільки різні метали мають різні провідні властивості. У житлових приміщеннях переважно використовують мідний кабельоскільки його провідні властивості набагато перевищують показники алюмінію.
Варто враховувати, що кабель обов'язково повинен мати три жили, оскільки у приміщеннях системи електропостачання потрібно заземлення. Крім того, необхідно визначити, який вид монтажу ви використовуватимете - відкритий або прихований (під штукатуркою або в трубах), оскільки від цього також залежить розрахунок перерізу кабелю. Після того як ви визначилися з навантаженням, матеріалом жили та видом монтажу, ви можете переглянути потрібний перетин кабелю в таблиці.
Розрахунок перерізу кабелю струмом
Спочатку необхідно здійснити розрахунок електричних навантажень на кабель та з'ясувати потужність. Припустимо, що потужність вийшла 4,75 кВт, ми вирішили використати мідний кабель (провід) та прокладати його в кабель-каналі. виробляється за формулою I = W/U, де W - потужність, а U - напруга, яка становить 220 В. Відповідно до цієї формули, 4750/220 = 21,6 А. Далі дивимося по таблиці 3, у нас виходить 2, 5мм.
Таблиця 3. Допустимі струмові навантаження для кабелю з мідними жилами приховано, що прокладається.
| Перетин жил, мм | Мідні жили, проводи та кабелі | |
|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Вітаю!
Чув про деякі труднощі, що виникають при виборі техніки та її підключення (яка розетка необхідна для духовки, варильної панеліабо пральної машини). Для того щоб Ви могли швидко і просто це вирішити, в якості доброї поради пропоную Вам ознайомитись з наведеними нижче таблицями.
| Види техніки | Входить у комплект | Що ще потрібно |
| клеми | ||
| Ел. панель (незалежна) | клеми | кабель, підведений від автомата, із запасом не менше 1 метра (для приєднання до клем) |
| євро розетка | ||
| Газова панель | газовий шланг, євророзетка | |
| Газова духова шафа | кабель та вилка для електрозапалювання | газовий шланг, євророзетка |
| Пральна машина | ||
| Посудомийна машина | кабель, вилка, шланги близько 1300 мм. (злив, затока) | для підключення до води виведення ¾ або прохідний кран, євророзетка |
| Холодильник, винна шафа | кабель, вилка |
євро розетка |
| Витяжка | кабель, вилкою може не комплектуватися | гофрована труба(не менше 1 метра) або короб ПВХ, євророзетка |
| Кавомашина, пароварка, свч-піч | кабель, вилка | євро розетка |
| Види техніки | Розетка | Перетин кабель | Автомат+ ПЗВ⃰ у щиті | ||
| Однофазне підключення | Трифазне підключення | ||||
| Комплект: ел. панель, духова шафа | близько 11 Квт (9) |
6мм² (ПВС 3*6) (32-42) |
4мм² (ПВС 5*4) (25)*3 |
окремий не менше 25А (тільки 380В) |
|
| Ел. панель (незалежна) | 6-15 КВт (7) |
до 9 кВт/4мм² 9-11 Квт/6мм² 11-15Квт/10мм² (ПВС 4,6,10 * 3) |
до 15 Квт/ 4мм² (ПВС 4*5) |
окремий не менше 25А | |
| Ел. духова шафа (незалежна) | близько 3,5 - 6 квт | євро розетка | 2,5мм² | не менше 16А | |
| Газова панель | євро розетка | 1,5мм² | 16А | ||
| Газова духова шафа | євро розетка | 1,5мм² | 16А | ||
| Пральна машина | 2,5 КВт | євро розетка | 2,5мм² | окремий не менше 16А | |
| Посудомийна машина | 2 квт | євро розетка | 2,5мм² | окремий не менше 16А | |
| Холодильник, винна шафа | менше 1КВт | євро розетка | 1,5мм² | 16А | |
| Витяжка | менше 1КВт | євро розетка | 1,5мм² | 16А | |
| Кавомашина, пароварка | до 2 КВт | євро розетка | 1,5мм² | 16А | |
⃰ Пристрій захисного відключення
Електричне підключення при напрузі 220В/380В
| Види техніки | Максимальна споживана потужність | Розетка | Перетин кабель | Автомат+ ПЗВ⃰ у щиті | |
| Однофазне підключення | Трифазне підключення | ||||
| Комплект: ел. панель, духова шафа | близько 9.5Квт | Розрахована на споживану потужність комплекту | 6мм² (ПВС 3*3-4) (32-42) |
4мм² (ПВС 5*2.5-3) (25)*3 |
окремий не менше 25А (тільки 380В) |
| Ел. панель (незалежна) | 7-8 квт (7) |
Розрахована на споживану потужність панелі | до 8 кВт/3.5-4мм² (ПВС 3*3-4) |
до 15 Квт/ 4мм² (ПВС 5*2-2.5) |
окремий не менше 25А |
| Ел. духова шафа (незалежна) | близько 2-3 квт | євро розетка | 2-2,5мм² | не менше 16А | |
| Газова панель | євро розетка | 0.75-1.5мм² | 16А | ||
| Газова духова шафа | євро розетка | 0.75-1,5мм² | 16А | ||
| Пральна машина | 2,5-7 (з сушінням) Квт | євро розетка | 1.5-2,5 мм (3-4 мм?) | окремий не менше 16А-(32) | |
| Посудомийна машина | 2 квт | євро розетка | 1.5-2,5мм² | окремий щонайменше 10-16А | |
| Холодильник, винна шафа | менше 1КВт | євро розетка | 1,5мм² | 16А | |
| Витяжка | менше 1КВт | євро розетка | 0.75-1,5мм² | 6-16А | |
| Кавомашина, пароварка | до 2 КВт | євро розетка | 1,5-2.5мм² | 16А | |
Вибираючи провід, в першу чергу слід звернути увагу на номінальну напругу, яка не повинна бути меншою ніж у мережі. По-друге, слід звернути увагу на матеріал жил. Мідний провід має більшу гнучкість у порівнянні з алюмінієвим дротом, і його можна паяти. Алюмінієві дротине можна прокладати за матеріалами, що згоряються.
Також слід звернути увагу на перетин жил, який повинен відповідати навантаженню в амперах. Визначити силу струму в амперах можна розділивши потужність (в ватах) всіх пристроїв, що підключаються на напругу в мережі. Наприклад, потужність всіх пристроїв 4,5 кВт, напруга 220 V це 24,5 ампера. Знайдемо по таблиці необхідний перетин кабелю. Це буде мідний дрітз перетином 2 мм 2 або алюмінієвий провід із перерізом 3 мм 2 . Вибираючи провід потрібного вам перерізу, враховуйте, чи легко його підключатиме до електропристроїв. Ізоляція дроту має відповідати умовам прокладання.
| Прокладені відкрито | ||||||
| S | Мідні жили | Алюмінієві жили | ||||
| мм 2 | Струм | Потужність, кВт | Струм | Потужність, кВт | ||
| А | 220 В | 380 В | А | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | 11 | 2,4 | ||||
| 0,75 | 15 | 3,3 | ||||
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | |||
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | |||
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 24 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 |
| 6 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8,5 | 14 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 |
| Прокладені у трубі | ||||||
| S | Мідні жили | Алюмінієві жили | ||||
| мм 2 | Струм | Потужність, кВт | Струм | Потужність, кВт | ||
| А | 220 В | 380 В | А | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | ||||||
| 0,75 | ||||||
| 1 | 14 | 3 | 5,3 | |||
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 | |||
| 2 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 27 | 5,9 | 10 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 6 | 34 | 7,4 | 12 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Маркування дротів.
1-а літера характеризує матеріал струмопровідної жили:
алюміній - А, мідь - буква опускається.
2-а літера означає:
П - провід.
3-я літера позначає матеріал ізоляції:
В - оболонка з полівінілхлоридного пластикату,
П - поліетиленова оболонка,
Р - оболонка гумова,
Н – оболонка наіритова.
У марках проводів і шнурів можуть також бути літери, що характеризують інші елементи конструкції:
О - обплетення,
Т - для прокладки в трубах,
П - плоский,
Ф-т металева фальцована оболонка,
Г - підвищена гнучкість,
І - підвищені захисні властивості,
Р - обплетення з бавовняної пряжі, просочена протигнильним складом, і т.д.
Наприклад: ПВ — мідний провід із полівінілхлоридною ізоляцією.
Установчі дроти ПВ-1, ПВ-3, ПВ-4 призначені для подачі живлення на електричні прилади та обладнання, а також для стаціонарного прокладання освітлювальних електромереж. ПВ-1 випускається з однодротяною струмопровідною мідною жилою, ПВ-3, ПВ-4 - зі скрученими жилами з мідного дроту. Перетин проводів становить 0,5-10 мм2. Провід має пофарбовану ПВХ ізоляцію. Застосовуються в ланцюгах змінного з номінальною напругоюне більше 450 В з частотою 400 Гц та в ланцюгах постійного струмуіз напругою до 1000 В. Робоча температураобмежена діапазоном -50 ... +70 °С.
Настановний провід ПВСпризначений для підключення електричних приладівта обладнання. Число жил може дорівнювати 2, 3, 4 або 5. Струмопровідна жила з м'якого мідного дроту має переріз 0,75-2,5 мм 2 . Випускається зі скрученими жилами в ПВХ-ізоляції і такій самій оболонці.
Застосовується в електромережах з номінальною напругою, яка не перевищує 380 В. Провід розрахований на максимальну напругу 4000 В, з частотою 50 Гц, прикладена протягом 1 хв. Робоча температура - в діапазоні -40 ... +70 °С.
Настановний провід ПУНП призначений для прокладання стаціонарних освітлювальних мереж. Число жил може дорівнювати 2,3 або 4. Жили мають переріз 1,0-6,0 мм 2 . Струмопровідна жила з м'якого мідного дроту має пластмасову ізоляцію в ПВХ-оболонці. Застосовується в електромережах з номінальною напругою не більше 250 В із частотою 50 Гц. Провід розрахований на максимальну напругу 1500 з частотою 50 Гц протягом 1 хв.
Силові кабелі марки ВВГ та ВВГнг призначені для передачі електричної енергіїу стаціонарних установках змінного струму. Жили виготовлені з м'якого мідного дроту. Число жил може становити 1-4. Перетин струмопровідних жил: 1,5-35,0 мм2. Кабелі випускаються з ізоляційною оболонкою із полівінілхлоридного (ПВХ) пластикату. Кабелі ВВГнг мають знижену горючість. Застосовуються з номінальною напругою не більше 660 В та частотою 50 Гц.
Силовий кабель марки NYM призначений для промислового та побутового. стаціонарного монтажувсередині приміщень та на відкритому повітрі. Проводи кабелю мають однодротяну мідну жилу перетином 1,5-4,0 мм 2 ізольовану ПВХ-пластикатом. Зовнішня оболонка, що не підтримує горіння, виконана також із ПВХ-пластикату світло-сірого кольору.
Ось, начебто головне, що бажано розуміти при виборі техніки та проводів до них))
У статті розглянуто основні критерії вибору перерізу кабелю, наведено приклади розрахунків.
На ринках часто можна побачити написані від руки таблички, які вказують на те, який необхідно придбати покупцеві залежно від очікуваного струму навантаження. Не вірте цим табличкам, тому що вони вводять Вас в оману. Перетин кабелю вибирається не тільки за робочим струмом, але і ще за кількома параметрами.
Насамперед, необхідно враховувати, що з використанні кабелю межі його можливостей жили кабелю нагріваються кілька десятків градусів. Наведені малюнку 1 величини струму припускають нагрівання жил кабелю до 65 градусів за нормальної температури довкілля 25 градусів. Якщо в одній трубі або лотку прокладено кілька кабелів, то внаслідок їх взаємного нагріву (кожен кабель нагріває решту кабелів) максимально допустимий струм знижується на 10 - 30 відсотків.
Також максимально можливий струм знижується при підвищеній температурідовкілля. Тому в груповій мережі (мережа від щитків до світильників, штепсельних розетокта інших електроприймачів) зазвичай використовують кабелі при струмах, що не перевищують значень 0,6 - 0,7 від величин, наведених на малюнку 1.
Мал. 1. Допустимий тривалий струм кабелів з мідними жилами
Тому повсюдне використання автоматичних вимикачів з номінальним струмів 25А для захисту розеткових мереж, прокладених кабелями з мідними жилами перерізом 2,5 мм2 становить небезпеку. Таблиці знижувальних коефіцієнтів залежно від температури та кількості кабелів в одному лотку можна переглянути в Правилах пристрою електроустановок (ПУЕ).
Додаткові обмеження виникають, коли кабель має більшу довжину. При цьому втрати напруги в кабелі можуть досягти неприпустимих значень. Як правило, при розрахунку кабелів виходять із максимальних втрат у лінії не більше 5%. Втрати розрахувати не складно, якщо знати величину опору жил кабелів та розрахунковий струмнавантаження. Але зазвичай розрахунку втрат користуються таблицями залежності втрат від моменту навантаження. Момент навантаження обчислюють як добуток довжини кабелю в метрах на потужність кіловат.
Дані для розрахунку втрат при однофазній напрузі 220 показані в таблиці1. Наприклад, для кабелю з мідними жилами перерізом 2,5 мм2 при довжині кабелю 30 метрів і потужності навантаження 3 кВт момент навантаження дорівнює 30х3=90, і втрати становитимуть 3%. Якщо розрахункове значення втрат перевищує 5%, необхідно вибрати кабель більшого перерізу.
Таблиця 1. Момент навантаження, кВт х м для мідних провідників у двопровідній лінії на напругу 220 В при заданому перерізі провідника
За таблицею 2 можна визначити втрати трифазної лінії. Порівнюючи таблиці 1 і 2 можна помітити, що трифазної лінії з мідними провідниками перерізом 2,5 мм2 втрат 3% відповідає в шість разів більший момент навантаження.
Потрійне збільшення величини моменту навантаження відбувається внаслідок розподілу потужності навантаження за трьома фазами, і подвійне - за рахунок того, що в трифазної мережіпри симетричному навантаженні (однакових струмах у фазних провідниках) струм у нульовому провіднику дорівнює нулю. При несиметричному навантаженні втрати у кабелі зростають, що необхідно враховувати під час виборів перерізу кабелю.
Таблиця 2. Момент навантаження, кВт х м, для мідних провідників трифазної чотирипровідної лінії з нулем на напругу 380/220 В при заданому перерізі провідника (щоб збільшити таблицю, натисніть на малюнок)
Втрати в кабелі сильно позначаються під час використання низьковольтних, наприклад галогенних ламп. Це і зрозуміло: якщо на фазному та нульовому провідниках впаде по 3 Вольти, то при напрузі 220 В ми цього швидше за все не помітимо, а при напрузі 12 В напруга на лампі впаде вдвічі до 6 В. Саме тому трансформатори для живлення галогенних ламп необхідно максимально наближати до ламп. Наприклад, при довжині кабелю 4,5 метра перетином 2,5 мм2 і навантаженні 0,1 кВт (дві лампи по 50 Вт) момент навантаження дорівнює 0,45, що відповідає втратам 5% (Таблиця 3).
Таблиця 3. Момент навантаження, кВт х м для мідних провідників у двопровідній лінії на напругу 12 В при заданому перерізі провідника
Наведені таблиці не враховують збільшення опору провідників від нагрівання за рахунок протікання струму. Тому якщо кабель використовується при струмах 0,5 і більше максимально допустимого струмукабелю даного перерізу, необхідно вводити поправку. У найпростішому випадку, якщо Ви розраховуєте отримати втрати не більше 5%, то розраховуйте перетин виходячи з втрат 4%. Також втрати можуть зрости за наявності великої кількостіз'єднань жив кабелів.
Кабелі з алюмінієвими жилами мають опір у 1,7 разу більший у порівнянні з кабелями з мідними жилами, відповідно і втрати в них у 1,7 раза більші.
Другим обмежуючим фактором при великих довжинахкабелю є перевищення допустимого значення опору ланцюга фаза - нуль. Для захисту кабелів від перевантажень і коротких замикань зазвичай використовують автоматичні вимикачі з комбінованим розчіплювачем. Такі вимикачі мають тепловий та електромагнітний розчіплювачі.
Електромагнітний розчіплювач забезпечує миттєве (десяті і навіть соті частки секунди) відключення аварійної ділянки мережі при короткому замиканні. Наприклад, автоматичний вимикач, що має позначення С25, має тепловий розчіплювач на 25 А і електромагнітний на 250А. Автоматичні вимикачі групи «С» мають кратність відключаючого струму електромагнітного розчіплювача до теплового від 5 до 10. Але береться максимальне значення.
У загальний опірланцюга фаза - нуль включаються: опір понижуючого трансформатора трансформаторної підстанції, опір кабелю від підстанції до вступного розподільчого пристрою (ВРУ) будівлі, опір кабелю, прокладеного від ВРУ до розподільчого пристрою(РУ) та опір кабелю власне групової лінії, перетин якого необхідно визначити.
Якщо лінія має велику кількість з'єднань жил кабелю, наприклад групова лінія з великої кількості світильників, з'єднаних шлейфом, то опір контактних з'єднаньтакож підлягає обліку. При дуже точних розрахунках враховують опір дуги у місці замикання.
Повний опір ланцюга фаза-нульдля чотирижильних кабелів наведено в таблиці 4. У таблиці враховано опори як фазного, так і нульового провідника. Значення опорів наведені за температури жил кабелів 65 градусів. Таблиця є справедливою і для двопровідних ліній.
Таблиця 4. Повний опір ланцюга фаза - нуль для 4-жильних кабелів Ом/км при температурі жил 65 про С
У міських трансформаторних підстанціях зазвичай встановлені трансформатори потужністю від 630 кВ. А і більше, що мають вихідний опір Rтп менше 0,1 Ома. У сільських районах можна використовувати трансформатори на 160 - 250 кВ. А мають вихідний опір порядку 0,15 Ом, і навіть трансформатори на 40 - 100 кВ. А мають вихідний опір 0,65 - 0,25 Ом.
Кабелі мережі живлення від міських трансформаторних підстанційдо ВРУ будинків, зазвичай використовують із алюмінієвими жилами з перетином фазних жил щонайменше 70 - 120 мм2. При довжині цих ліній менше 200 метрів опір ланцюга фаза - нуль кабелю живлення (Rпк) можна прийняти рівним 0,3 Ом. Для більш точного розрахунку необхідно знати довжину та переріз кабелю, або виміряти цей опір. Один із приладів для таких вимірювань (прилад Вектор) показано на рис. 2.
Мал. 2. Прилад для вимірювання опору ланцюга фаза-нуль "Вектор"
Опір лінії має бути таким, щоб при короткому замиканні струм у ланцюзі гарантовано перевищив струм спрацьовування електромагнітного розчіплювача. Відповідно, для автоматичного вимикача С25 струм короткого замиканняв лінії має перевищити величину 1,15 х10х25 = 287 А, тут 1,15 - коефіцієнт запасу. Отже, опір ланцюга фаза - нуль автоматичного вимикача С25 має бути трохи більше 220В/287А=0,76 Ом. Відповідно для автоматичного вимикача С16 опір ланцюга має перевищувати 220В/1,15х160А=1,19 Ом і автомата С10 - трохи більше 220В/1,15х100=1,91 Ом.
Таким чином, для міського багатоквартирного будинку, Приймаючи Rтп = 0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при використанні в розетковій мережі кабелю з мідними жилами з перерізом 2,5 мм2, захищеного автоматичним вимикачемС16, опір кабелю Rгр (фазного та нульового провідників) не повинно перевищувати Rгр = 1,19 Ом - Rтп - Rпк = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ом. За таблицею 4 знаходимо його довжину – 0,79/17,46 = 0,045 км, або 45 метрів. Більшість квартир цієї довжини буває достатньо.
При використанні автоматичного вимикача С25 для захисту кабелю перетином 2,5 мм2 опір ланцюга має бути меншим за величину 0,76 - 0,4 = 0,36 Ом, що відповідає максимальній довжині кабелю 0,36/17,46 = 0,02 км, чи 20 метрів.
У разі використання автоматичного вимикача С10 для захисту групової лінії освітлення, виконаної кабелем з мідними жилами перерізом 1,5 мм2 отримуємо максимально допустимий опіркабелю 1,91 – 0,4 = 1,51 Ом, що відповідає максимальній довжині кабелю 1,51/29,1 = 0,052 км, або 52 метри. Якщо таку лінію захищати автоматичним вимикачем С16, то максимальна довжиналінії становитиме 0,79/29,1 = 0,027 км, або 27 метрів.
Для правильного та безпечного монтажу кабелів для проведення обов'язково потрібно зробити попередній розрахунок гаданої споживаної потужності. Невиконання вимог щодо підбору перерізу кабелю, що використовується для проведення, може призвести до оплавлення ізоляції та пожежі.
Розрахунок перерізу кабелю для певної системи електропроводки можна розбити на кілька етапів:
- розбивка споживачів електроенергії за групами;
- визначення максимального струмудля кожного сегмента;
- вибір перерізу кабелю.
Всі електроприлади, що споживають, слід розділити на кілька груп так, щоб сумарна потужність споживання однією групою не була вищою приблизно 2,5-3 кВт. Це дозволить підібрати мідний кабель перетином не більше ніж 2,5 кв. мм. Потужність деяких основних побутових приладівнаведено у Таблиці 1.
Таблиця 1. Значення потужності основних побутових приладів.
Споживачі, об'єднані в одну групу, повинні бути територіально приблизно в одному місці, оскільки вони підключаються до одного кабелю. Якщо весь об'єкт, що підключається, живиться від однофазної мережі, то кількість груп та розподіл споживачів не відіграють істотної ролі.
Тоді відсоток розбіжності можна розрахувати за такою формулою = 100% - (Pmin/Pmax*100%), де Pmax - максимальна сумарна потужність, що припадає на одну фазу, Pmin - мінімальна сумарна потужність, що припадає на одну фазу. Чим менший відсоток розбіжності потужності, тим краще.
Розрахунок максимального струму кожної групи споживачів
Після того, як для кожної групи було знайдено споживану потужність, можна розрахувати максимальний струм. p align="justify"> Коефіцієнт попиту (Кс) краще прийняти скрізь рівним 1, так як не виключається використання одночасно всіх елементів однієї групи (наприклад, ви можете включити одночасно всі побутові прилади, що відносяться до однієї групи споживачів). Тоді формули для однофазної та трифазної мережі матимуть вигляд:
Iрасч = Pрасч / (Uном * cosφ)
для однофазної мережі, у цьому випадку напруга в мережі 220 В,
Iрасч = Pрасч / (√3 * Uном * cosφ)
для трифазної мережі, напруга у мережі 380 В.
При монтажі електропроводки в останні десятиліття особливу популярність набув метод з використанням. Це цілим набором властивостей, якими володіє гофрована труба, але з тим, під час роботи з нею необхідно дотримуватися певних правил.
Часто можна зустріти і теоретично, і практично терміни з'єднання трикутником і зіркою, напруга фазне і лінійне — розібратися у тому відмінностях допоможе цікава .
Значення косинуса для побутових приладів та освітлення лампами розжарювання приймається рівним 1, для світлодіодного освітлення- 0,95, для люмінесцентного освітлення- 0,92. Для групи є середньоарифметичний косинус. Його значення залежить від того, який косинус у приладу, що споживає найбільшу потужністьу цій групі. Таким чином, знаючи струми на всіх ділянках проводки, можна розпочати вибір перерізу проводів і кабелів.
Підбір перерізу кабелю за потужністю
При відомих значеннях максимального розрахункового струму можна приступити до підбору кабелів. Це можна зробити двома способами, але найпростіше підібрати потрібний перетин кабелю за табличними даними. Параметри для підбору мідного та алюмінієвого кабелю наведено у таблиці нижче.
Таблиця 2. Дані для вибору перерізу кабелю з мідними жилами та кабелю з алюмінію.
При плануванні електропроводки бажано вибирати кабелі з одного матеріалу. З'єднання мідних та алюмінієвих проводівзвичайним скручуванням заборонено правилами пожежної безпеки, Так як при коливаннях температури ці метали розширюються по-різному, що призводить до утворення зазорів між контактами та виділення тепла. Якщо виникає необхідність підключення кабелів з різних матеріалів, то найкраще скористатися спеціально призначеними при цьому клемами.
Відео з формулами розрахунку перерізу кабелю
Грамотний підбір кабелю для відновлення або прокладання електропроводки гарантує бездоганну роботу системи. Прилади отримуватимуть харчування у повноцінному обсязі. Не станеться перегріву ізоляції з наступними руйнівними наслідками. Розумний розрахунок перерізу дроту за потужністю позбавить і загрози займання, і зайвих витратна покупку недешевого дроту. Давайте розберемося в алгоритмі розрахунків.
Спрощено кабель можна порівняти з трубопроводом, що транспортує газ чи воду. Так само по його жили переміщається потік, параметри якого обмежені розміром даного струмопровідного каналу. Наслідком неправильного підбору його перерізу є два поширені помилкові варіанти:
- Занадто вузький струмопровідний канал, через який у рази зростає щільність струму. Зростання щільності струму спричиняє перегрів ізоляції, потім її оплавлення. В результаті оплавлення щонайменше з'являться «слабкі» місця для регулярних витоків, максимум пожежа.
- Надмірно широка жила, що, по суті, зовсім непогано. Причому наявність простору для транспортування електропотоку дуже позитивно відбивається на функціоналі та експлуатаційних термінах проведення. Однак кишеня власника полегшиться на суму, яка приблизно вдвічі перевищує за фактом необхідні гроші.
Перший з помилкових варіантів є відвертою небезпекою, найкращому випадкуспричинить збільшення оплати за електроенергію. Другий варіант не небезпечний, але вкрай небажаний.
«Протоптані» шляхи обчислень
Усі існуючі розрахункові способиспираються на виведений Омом закон, згідно з яким сила струму, помножена на напругу, дорівнює потужності. Побутова напруга – величина стала, рівна в однофазній мережі стандартним 220 В. Значить, у легендарній формулі залишаються лише дві змінні: це струм із потужністю. «Такати» у розрахунках можна і потрібно від однієї з них. Через розрахункові значення струму та передбачуваного навантаження у таблицях ПУЕ знайдемо потрібний розмір перерізу.
Зверніть увагу, що перетин кабелю розраховують силових ліній, тобто. для дротів до розеток. Лінії освітлення апріорі прокладають кабелем із традиційною величиною площі перерізу 1,5 мм².
Якщо в приміщенні, що облаштовується, немає потужного диско-прожектора або люстри, що вимагає живлення в 3,3кВт і більше, то збільшувати площу перерізу жили освітлювального кабелю не має сенсу. І це розеточное питання – справа суто індивідуальне, т.к. підключати до однієї лінії можуть такі нерівнозначні тандеми, як фен з водонагрівачем або електрочайник з мікрохвильовою піччю.
Тим, хто планує навантажити силову лініюелектричної варильною поверхнею, бойлером, пральною машиною та подібною «ненажерливою» технікою, бажано розподілити все навантаження на кілька розеткових груп.
Якщо технічної можливостірозбити навантаження на групи немає, досвідчені електрикирекомендують легко прокладати кабель з мідною житловою перетином 4-6 мм². Чому з мідною струмоведучою серцевиною? Тому що суворим кодексом ПУЕ прокладання кабелю з алюмінієвою «начинкою» в житло та в побутових приміщеннях, що активно використовуються, заборонено. Опір у електротехнічної міді набагато менше, струму вона пропускає більше і не гріється, як алюміній. Алюмінієві проводи застосовуються при влаштуванні зовнішніх повітряних мереж, де-не-де вони ще залишилися в старих будинках.
Зверніть увагу! Площа перетину та діаметр жили кабелю – речі різні. Перша позначається в квадратних мм, друга просто в мм. Головне не переплутати!
Для пошуку табличних значень потужності та допустимої сили струму можна користуватися обома показниками. Якщо в таблиці вказано розмір площі перерізу в мм², а нам відомий лише діаметр у мм, площу потрібно знайти за такою формулою:
Розрахунок розміру перерізу за навантаженням
Найпростіший спосіб підбору кабелю з потрібним розміром- Розрахунок перерізу дроту по сумарної потужностівсіх агрегатів, що підключаються до лінії.
Алгоритм розрахункових дій наступний:
- для початку визначимося з агрегатами, які можуть використовуватися нами одночасно. Наприклад, у період роботи бойлера нам раптом захочеться включити кавомолку, фен та стиралку;
- потім згідно з даними техпаспортів або згідно з приблизними відомостями з наведеної нижче таблиці банально підсумовуємо потужність побутових агрегатів, що одночасно працюють за нашими планами;
- Припустимо, що у сумі ми вийшло 9,2 кВт, але цього значення у таблицях ПУЭ немає. Значить, доведеться округлити у безпечну більший бік- Тобто. взяти найближче значення з деяким перевищенням потужності. Це буде 10,1 кВт і відповідне значення перерізу 6 мм².
Усі округлення «направляємо» у бік збільшення. У принципі підсумовувати можна силу струму, зазначену в техпаспортах. Розрахунки та округлення по струму виробляються аналогічним чином.
Як розрахувати перетин струмом?
Табличні значення не можуть врахувати індивідуальних особливостейпристрої та експлуатації мережі. Специфіка таблиць середньостатистична. Не наведено в них параметри максимально допустимих для конкретного кабелю струмів, адже вони відрізняються у продукції з різними марками. Дуже поверхово торкнуться у таблицях тип прокладки. Прискіпливим майстрам, які відкидають легкий шляхпошуку за таблицями, краще скористатися способом розрахунку розміру перерізу дроту по струму. Точніше за його густиною.
Допустима та робоча щільність струму
Почнемо з освоєння азів: запам'ятаємо практично виведений інтервал 6 - 10. Це значення, отримані електриками багаторічним «досвідченим шляхом». У зазначених межах варіює сила струму, що протікає по 1 мм мідної жили. Тобто. кабель з мідною серцевиною перетином 1 мм² без перегріву і оплавлення ізоляції надає можливість струму від 6 до 10 А спокійно досягати агрегату-споживача, що очікує. Розберемося, звідки взялася і що означає позначена інтервальна вилка.
Відповідно до кодексу електричних законівПУЭ 40% відводиться кабелю на безпечний його оболонки перегрів, отже:
- 6 А, розподілені на 1 мм² струмоведучої серцевини, є нормальною робочою щільністю струму. У цих умовах провідник працювати може нескінченно довго без будь-яких обмежень у часі;
- 10 А, розподілені на 1 мм мідної жили, протікати по провіднику можуть короткостроково. Наприклад, при увімкненні приладу.
Потоку енергії 12 А в мідному міліметровому каналі спочатку буде «тісно». Від тісноти та товкучки електронів збільшиться щільність струму. Потім підвищиться температура мідної складової, що позначиться на стані ізоляційної оболонки.
Зверніть увагу, що для кабелю з алюмінієвою струмопровідною житловою щільність струму відображає інтервал 4 – 6 Ампер, що припадає на 1 мм² провідника.
З'ясували, що гранична величина густини струму для провідника з електротехнічної міді 10 А на площу перерізу 1 мм², а нормальні 6 А.
- кабель з житловим перетином 2,5 мм² зможе транспортувати струм в 25 А всього лише кілька десятих секунд під час включення техніки;
- він нескінченно довго зможе передавати струм в 15А.
Наведені вище значення щільності струму дійсні для відкритої проводки. Якщо кабель прокладається в стіні, металевої гільзиабо зазначену величину щільності струму потрібно помножити на поправочний коефіцієнт 0,8. Запам'ятайте ще одну тонкість в організації відкритого типупроводки. З міркувань механічної міцності кабель з перетином менше 4 мм? відкритих схемахне використовують.
Вивчення схеми розрахунку
Суперскладних обчислень знову не буде, розрахунок проводу по подальшому навантаженню гранично простий.
- Спочатку знайдемо гранично допустиме навантаження. Для цього підсумовуємо потужність приладів, які припускаємо одночасно підключати до лінії. Складемо, наприклад, потужність пральної машини 2000 Вт, фена 1000 Вт і будь-якого обігрівача 1500 Вт. Ми отримали 4500 Вт або 4,5 кВт.
- Потім ділимо наш результат на стандартну величину напруги побутової мережі 220 В. Ми отримали 20,45 ... А, округляємо до цілого числа, як належить, у велику сторону.
- Далі вводимо коефіцієнт поправки, якщо в ньому є необхідність. Значення з коефіцієнтом дорівнюватиме 16,8, округлено 17 А, без коефіцієнта 21 А.
- Згадуємо, що розраховували робочі параметри потужності, а потрібно ще врахувати гранично допустиме значення. Для цього обчислену силу силу струму множимо на 1,4, адже поправка на теплову дію 40%. Отримали: 23,8 А та 29,4 А відповідно.
- Значить, у нашому прикладі для безпечної роботивідкритої проводки знадобиться кабель з перетином понад 3 мм², а для прихованого варіанта 2,5 мм.
Не забудемо про те, що через різноманітні обставини іноді включаємо одночасно більше агрегатів, ніж розраховували. Що є ще лампочки та інші прилади, які трохи споживають енергію. Запасемося деяким резервом перерізу на випадок збільшення парку побутової технікиі з розрахунками вирушимо за важливим придбанням.
Відео-посібник для точних розрахунків
Який кабель краще купити?
Дотримуючись жорстких рекомендацій ПУЕ, купуватимемо для облаштування особистої власності кабельну продукцію з «літерними групами» NYM та ВВГ у маркуванні. Саме вони не викликають нарікань та причіпок з боку електриків та пожежників. Варіант NYM – аналог вітчизняних виробів ВВГ.
Найкраще, якщо вітчизняний кабель супроводжуватиме індекс НГ, це означає, що проводка буде пожежостійкою. Якщо передбачається прокладати лінію за перегородкою, між лагами чи над підвісною стелею, купіть вироби з низьким димовиділенням. У них буде індекс LS.
Ось таким нехитрим способом розраховується переріз струмопровідної жили кабелю. Відомості про принципи обчислень допоможуть раціонально підібрати даний важливий елементелектромережі. Необхідний та достатній розмір струмоведучої серцевини забезпечить харчуванням домашню технікуі не стане причиною займання проводки.