Правильний вибір електричного кабелюдля живлення електрообладнання – запорука тривалої та стабільної роботиустановок. Використання невідповідного проводу спричиняє серйозні негативні наслідки.
Фізика процесу псування електричної лінії внаслідок використання невідповідного дроту така: через нестачу місця в кабельній жилі для вільного пересування електронів підвищується щільність струму; це призводить до надмірного виділення енергії та підвищення температури металу. Коли температура стає занадто високою, ізоляційна оболонка лінії оплавляється, що може стати причиною пожежі.
Щоб уникнути неприємностей, необхідно використовувати кабель із жилами відповідної товщини. Один із способів визначити площу перерізу кабелю – відштовхуватися від діаметра його жил.
Калькулятор розрахунку перерізу діаметром
Для простоти обчислень розроблено калькулятор розрахунку перерізу кабелю діаметром. В його основі лежать формули, за якими можна знайти площу перерізу одножильних та багатожильних проводів.
Вимірювати перетин потрібно вимірюючи жилу без ізоляції, інакше нічого не вийде.
Коли мова йдепро обчислення десятків і сотень значень онлайн-калькулятор здатний суттєво спростити життя електрикам і проектувальникам електричних мережза рахунок зручності та підвищення швидкості розрахунків. Достатньо ввести значення діаметра жили, а при необхідності вказати кількість дротів, якщо кабель багатожильний, і сервіс покаже шуканий переріз дроту.
Формула розрахунку
Обчислити площу перерізу електричного дротуможна, можливо різними способамиЗалежно від його типу. Для всіх випадків застосовується єдина формула розрахунку перерізу кабелю діаметром. Вона має такий вигляд:
D – діаметр жили.
Діаметр жили зазвичай вказується на обплетенні дроту або на загальному ярлику з іншими технічними характеристиками. При необхідності визначити це значення можна двома способами: із застосуванням штангенциркуля та вручну.
Першим способом виміряти діаметр жили дуже просто. Для цього її необхідно очистити від ізоляційної оболонки, після чого скористатися штангенциркулем. Значення, яке він покаже, є діаметр жили.
Якщо провід багатожильний, необхідно розпустити пучок, перерахувати дроти та виміряти штангенциркулем лише одну з них. Визначати діаметр пучка цілком немає сенсу – такий результат буде некоректним через наявність порожнин. У цьому випадку формула розрахунку перерізу матиме вигляд:
D – діаметр жили;
а – кількість дротів у жилі.
За відсутності штангенциркуля діаметр жили можна визначити вручну. Для цього її невеликий відрізок необхідно звільнити від ізоляційної оболонки та намотати на тонкий циліндричний предмет, наприклад, на олівець. Витки повинні щільно прилягати одна до одної. У цьому випадку формула обчислення діаметра жили дроту виглядає так:
L – довжина намотування дроту;
N – кількість повних витків.
Чим більше довжинанамотування жили, тим точніше вийде результат.
Вибір за таблицею
Знаючи діаметр дроту, можна визначити його переріз за готовою таблицею залежності. Таблиця розрахунку перерізу кабелю діаметром жили виглядає таким чином:
| Діаметр провідника, мм | Перетин провідника, мм2 |
| 0.8 | 0.5 |
| 1 | 0.75 |
| 1.1 | 1 |
| 1.2 | 1.2 |
| 1.4 | 1.5 |
| 1.6 | 2 |
| 1.8 | 2.5 |
| 2 | 3 |
| 2.3 | 4 |
| 2.5 | 5 |
| 2.8 | 6 |
| 3.2 | 8 |
| 3.6 | 10 |
| 4.5 | 16 |
Коли перетин відомий, можна визначити значення допустимих потужності та струму для мідного або алюмінієвого дроту. Таким чином вдасться з'ясувати, на які параметри навантаження розрахована струмопровідна жила. Для цього знадобиться таблиця залежності перерізу від максимального струму та потужності.
| У повітрі (лотки, короба, порожнечі, канали) | Перетин кв.мм | В землі | |||||||||
| Мідні жили | Алюмінієві жили | Мідні жили | Алюмінієві жили | ||||||||
| Струм. А | Потужність, кВт | тон. А | Потужність, кВт | Струм, А | Потужність, кВт | Струм. А | Потужність, кВт | ||||
| 220 (В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | |||||
| 19 | 4.1 | 17.5 | 1,5 | 77 | 5.9 | 17.7 | |||||
| 35 | 5.5 | 16.4 | 19 | 4.1 | 17.5 | 7,5 | 38 | 8.3 | 75 | 79 | 6.3 |
| 35 | 7.7 | 73 | 77 | 5.9 | 17.7 | 4 | 49 | 10.7 | 33.S | 38 | 8.4 |
| *2 | 9.7 | 77.6 | 37 | 7 | 71 | 6 | 60 | 13.3 | 39.5 | 46 | 10.1 |
| 55 | 17.1 | 36.7 | 47 | 9.7 | 77.6 | 10 | 90 | 19.8 | S9.7 | 70 | 15.4 |
| 75 | 16.5 | 49.3 | 60 | 13.7 | 39.5 | 16 | 115 | 753 | 75.7 | 90 | 19,8 |
| 95 | 70,9 | 67.5 | 75 | 16.5 | 49.3 | 75 | 150 | 33 | 98.7 | 115 | 75.3 |
| 170 | 76.4 | 78.9 | 90 | 19.8 | 59.7 | 35 | 180 | 39.6 | 118.5 | 140 | 30.8 |
| 145 | 31.9 | 95.4 | 110 | 74.7 | 77.4 | 50 | 775 | 493 | 148 | 175 | 38.5 |
| ISO | 39.6 | 118.4 | 140 | 30.8 | 97.1 | 70 | 775 | 60.5 | 181 | 710 | 46.7 |
| 770 | 48.4 | 144.8 | 170 | 37.4 | 111.9 | 95 | 310 | 77.6 | 717.7 | 755 | 56.1 |
| 760 | 57,7 | 171.1 | 700 | 44 | 131,6 | 170 | 385 | 84.7 | 753.4 | 795 | 6S |
| 305 | 67.1 | 700.7 | 735 | 51.7 | 154.6 | 150 | 435 | 95.7 | 786.3 | 335 | 73.7 |
| 350 | 77 | 730.3 | 770 | 59.4 | 177.7 | 185 | 500 | 110 | 379 | 385 | 84.7 |
Переклад ват в кіловати
Щоб правильно скористатися таблицею залежності перерізу дроту від потужності, важливо правильно перевести вати в кіловати.
1 кіловат = 1000 ват. Відповідно, щоб отримати значення в кіловатах, потужність у Ват необхідно розділити на 1000. Наприклад, 4300 Вт = 4,3 кВт.
Приклади
приклад 1.Необхідно визначити значення допустимих струмута потужності для мідного дроту з діаметром жили 2,3 мм. Напруга живлення – 220 Ст.
Насамперед слід визначити площу перерізу жили. Зробити це можна за таблицею чи за формулою. У першому випадку виходить значення 4 мм2, у другому - 4,15 мм2.
Розрахункове значення завжди точніше, ніж табличне.
За допомогою таблиці залежності перерізу кабелю від потужності та струму, можна з'ясувати, що для перерізу мідної жили площею 4,15 мм 2 допустима потужність 7,7 кВт та струм 35 А.
приклад 2.Необхідно обчислити значення струму та потужності для алюмінієвого багатожильного дроту. Діаметр жили – 0,2 мм, кількість дротів – 36, напруга – 220 Ст.
У разі багатожильного проводу користуватися табличними значеннями недоцільно, краще застосувати формулу розрахунку площі перерізу:
Тепер можна визначити значення потужності та струму для багатожильного алюмінієвого дроту перерізом 2,26 мм 2 . Потужність – 4,1 кВт, струм – 19 А.
Загальний хід обчислень почнемо з того, що спочатку проводимо розрахунки, використовуючи формулу:
P = (P1+P2+..PN)*K*J,
- P- Потужність всіх споживачів, підключених до гілці, що розраховується в Ваттах.
- P1, P2, PN- Потужність першого споживача, другого, n-го відповідно, у Ваттах.
Отримавши результат після закінчення обчислень за вищенаведеною формулою, настала черга звернутися до табличних даних.
Тепер має бути вибір необхідного перерізу по таблиці 1.
Таблиця 1. Перетин жил проводів завжди необхідно вибирати до найближчої більший бік (+)
Етап #1 - розрахунок реактивної та активної потужності
Потужності споживачів наведені в документах на обладнання. Зазвичай у паспортах обладнання вказано активна потужністьразом із реактивною потужністю.
Пристрої з активним виглядомнавантаження перетворюють всю отриману електричну енергію, з урахуванням ККД, корисну роботу: механічну, теплову або інший вид.
До пристроїв з активним навантаженням належать лампи розжарювання, обігрівачі, електроплити.
Для таких пристроїв розрахунок потужності за струмом та напругою має вигляд:
P = U * I,
- P- Потужність в Вт;
- U- Напруга в В;
- I- Сила струму в А.
Пристрої з реактивним видом навантаження здатні накопичувати енергію, що надходить від джерела, а потім повертати. Відбувається такий обмін за рахунок усунення синусоїди сили струму та синусоїди напруги.
При нульовому зміщенні фаз потужність P=U*I має позитивне значення. Такий графік фаз сили струму та напруги мають пристрої з активним видом навантаження (I, i – сила струму, U, u – напруга, π – число пі, що дорівнює 3,14)
До пристроїв з реактивною потужністю відносяться електродвигуни, електронні приборивсіх масштабів та призначень, трансформатори.
Коли є зміщення фаз між синусоїдою сили струму та синусоїдою напруги, потужність P=U*I може бути негативною (I, i - сила струму, U, u - напруга, π - число пі, що дорівнює 3,14). Пристрій з реактивною потужністю повертає накопичену енергію джерелу назад
Електричні мережі побудовані таким чином, що можуть виконувати передачу електричної енергіїв один бік від джерела до навантаження.
Реактивна потужність має залежність від кута усунення фаз між синусоїдами напруги та струму. Кут усунення фаз виражають через cosφ.
Для знаходження повної потужностізастосовують формулу:
P = P р / cosφ,
Де P р – реактивна потужністьу Вт.
Зазвичай у паспортних даних пристрій зазначена реактивна потужність і cosφ.
приклад: у паспорті на перфоратор вказана реактивна потужність 1200 Вт та cosφ = 0,7. Отже, загальна споживана потужність дорівнюватиме:
P = 1200/0,7 = 1714 Вт
Якщо cosφ знайти не вдалося, для переважної більшості електроприладів побутового призначення cosφ можна прийняти 0,7.
Етап #2 - пошук коефіцієнтів одночасності та запасу
K- безрозмірний коефіцієнт одночасності, показує скільки споживачів одночасно може бути включено до мережі. Рідко трапляється, щоб усі пристрої одночасно споживали електроенергію.
Малоймовірна одночасна робота телевізора та музичного центру. З усталеної практики K можна прийняти рівним 0,8. Якщо Ви плануєте використовувати всі споживачі одночасно, K слід прийняти 1.
J- Безрозмірний коефіцієнт запасу. Характеризує створення запасу потужності майбутніх споживачів.
Прогрес не стоїть на місці, з кожним роком винаходять все нові дивовижні та корисні електричні прилади. Очікується, що до 2050 року зростання споживання електроенергії становитиме 84%. Зазвичай J приймається рівним від 15 до 20.
Етап #3 – виконання розрахунку геометричним методом
У всіх електротехнічних розрахунках приймається площа поперечного перерізу провідника – переріз жили. Вимірюється у мм 2 .
Часто буває необхідно дізнатися, як грамотно розрахувати дроти провідника.
У цьому випадку є проста геометрична формула для монолітного дроту круглого перерізу:
S = π*R 2 = π*D 2 /4, або навпаки
D = √ (4 * S / π)
Для провідників прямокутного перерізу:
S = h * m,
- S- Площа жили в мм 2;
- R- Радіус жили в мм;
- D- Діаметр жили в мм;
- h, m- ширина та висота відповідно в мм;
- π - Число пі, що дорівнює 3,14.
Якщо Ви купуєте багатожильний провід, у якого один провідник складається з безлічі звитих зволікань круглого перерізу, то розрахунок ведуть за формулою:
S = N * D 2 / 1,27,
Де N- Число тяганини в жилі.
Проводи, що мають свиті з декількох тяганин жили, в загальному випадкумають кращу провідність, ніж монолітні. Це зумовлено особливостями протікання струму провідником круглого перерізу.
Електричний струм є рух однойменних зарядів по провіднику. однойменні заряди відштовхуються, тому щільність розподілу зарядів зміщена до поверхні провідника.
Іншою перевагою багатожильних проводів є їхня гнучкість і механічна стійкість. Монолітні дроти дешевші і застосовують їх в основному для стаціонарного монтажу.
Етап #4 -розраховуємо перетин за потужністю на практиці
Завдання: загальна потужність споживачів на кухні становить 5000 Вт (мається на увазі, що потужність всіх реактивних споживачів перерахована). Всі споживачі підключаються до однофазної мережі 220 і мають запитку від однієї гілки.
Таблиця 2. Якщо ви плануєте підключення додаткових споживачів у майбутньому, у таблиці представлені необхідні потужностіпоширених побутових приладів (+)
Рішення:
Коефіцієнт одночасності K приймемо рівним 0,8. Кухня - місце постійних інновацій, мало що, коефіцієнт запасу J = 2,0. Загальна розрахункова потужність становитиме:
P = 5000 * 0,8 * 2 = 8000 Вт = 8 кВт
Використовуючи значення розрахункової потужності, шукаємо найближче значення у таблиці 1.
Найближчим відповідним значенням перерізу жили для однофазної мережі є мідний дрітнік із перетином 4 мм 2 . Аналогічний розмір дроту з алюмінієвою жилою 6 мм2.
Для одножильної проводки мінімальний діаметр складе 2,3 мм та 2,8 мм відповідно. У разі застосування багатожильного варіантапереріз окремих жил підсумовується.
Галерея зображень
Розрахунок перетину струмом
Розрахунки необхідного перерізу струму і потужності кабелів і проводів представлять більш точні результати. Такі обчислення дозволяють оцінити загальний вплив різних факторівна провідники, серед яких теплове навантаження, марка проводів, тип прокладки, умови експлуатації та ін.
Весь розрахунок проводиться у ході наступних етапів:
- вибір потужності всіх споживачів;
- розрахунок струмів, що проходять провідником;
- вибір відповідного поперечного перерізу за таблицями.
Для цього варіанта розрахунку потужність споживачів струму з напругою береться без урахування поправочних коефіцієнтів. Вони будуть враховані під час підсумовування сили струму.
Етап #1 - розрахунок сили струму за формулами
Тим, хто призабув шкільний курсфізики, пропонуємо основні формули у формі графічної схемияк наочна шпаргалка:
«Класичне колесо» наочно демонструє взаємозв'язок формул і взаємозалежність характеристик електричного струму (I – сила струму, P – потужність, U – напруга, R – радіус жили)
Випишемо залежність сили струму I від потужності P та лінійної напруги U:
I = P/U л,
- I- Сила струму, що приймається в амперах;
- P- Потужність у ватах;
- U л - лінійна напругау вольтах.
Лінійна напруга у випадку залежить від джерела електропостачання, буває одно- і трехфазным.
Взаємозв'язок лінійної та фазної напруги:
- U л = U * cosφу разі однофазної напруги.
- U л = U * 3 * cosφу разі трифазної напруги.
Для побутових електричних споживачів приймають cosφ=1, тому лінійну напругу можна переписати:
- U л = 220 Вдля однофазної напруги.
- U л = 380 Вдля трифазної напруги.
I = (I1+I2+…IN)*K*J,
- I- Сумарна сила струму в амперах;
- I1..IN- Сила струму кожного споживача в амперах;
- K- Коефіцієнт одночасності;
- J- Коефіцієнт запасу.
Коефіцієнти K та J мають ті ж значення, що були застосовані при розрахунку повної потужності.
Можливо випадок, коли в трифазної мережічерез різні фазні провідники тече струм нерівнозначної сили.
Таке відбувається, коли до трифазного кабелю підключені одночасно однофазні споживачі та трифазні. Наприклад, запитаний трифазний верстат та однофазне освітлення.
Виникає природне питання: як у таких випадках розраховують переріз багатожильного дроту? Відповідь проста - обчислення виробляють за найбільш навантаженою жилою.
Етап #2 - вибір відповідного перерізу за таблицями
У правилах експлуатації електроустановок (ПЕУ) наведено ряд таблиць для вибору необхідного перерізу жили кабелю.
Провідність провідника залежить від температури. Для металевих провідників із підвищенням температури підвищується опір.
При перевищенні певного порогу процес стає автоподдерживающимся: що стоїть опір, то вище температура, то вище опір тощо. доки провідник не перегорає або викликає коротке замикання.
Наступні дві таблиці (3 та 4) показують переріз провідників залежно від струмів та способу укладання.
Таблиця 3. Перше, необхідно вибрати спосіб укладання проводів, від цього залежить, наскільки ефективно відбувається охолодження (+)
Кабель відрізняється від дроту тим, що у кабелю всі жили, оснащені власною ізоляцією, скручені в пучок і поміщені в загальну ізоляційну оболонку. Більш детально про відмінності та види кабельних виробів написано в цій статті.
Таблиця 4. Відкритий спосібвказаний для всіх значень перерізу провідників, проте на практиці перерізу нижче 3 мм2 відкрито не прокладають з міркувань механічної міцності (+)
При використанні таблиць до допустимого тривалого струму застосовуються коефіцієнти:
- 0,68 якщо 5-6 жив;
- 0,63 якщо 7-9 жив;
- 0,6 якщо 10-12 жив.
Знижувальні коефіцієнти застосовуються до значень струмів зі стовпця «відкрито».
Нульова та заземлююча жили у кількість жил не входять.
За нормативами ПЭУ вибір перерізу нульової жили за допустимим тривалим струмом, виробляється щонайменше 50% від фазної жили.
Наступні дві таблиці (5 і 6) показують залежність допустимого тривалого струму під час прокладання їх у землі.
Таблиця 5. Залежності допустимого тривалого струму для мідних кабелівпід час прокладання в повітрі або землі
Струмове навантаження при прокладці відкрито і при поглибленні в землю різняться. Їх приймають рівними, якщо прокладка землі проводиться із застосуванням лотків.
Таблиця 6. Залежності допустимого тривалого струму для алюмінієвих кабелів під час прокладання повітря або землі
Для влаштування тимчасових ліній постачання електроенергією (перенесення, якщо для приватного користування) застосовується наступна таблиця (7).
Таблиця 7. Допустимий тривалий струм при використанні переносних шлангових шнурів, переносних шлангових та шахтних кабелів, прожекторних кабелів, гнучких переносних проводів. Застосовується лише мідних провідників
Коли прокладка кабелів проводиться в грунті, крім тепловідвідних властивостей, необхідно враховувати питомий опір, що відображено в наступній таблиці (8):
Таблиця 8. Поправочний коефіцієнт залежно від типу та питомого опору ґрунту на допустимий тривалий струм при розрахунку перерізу кабелів (+)
Розрахунок та вибір мідних жил до 6 мм 2 або алюмінієвих до 10 мм 2 ведеться як для тривалого струму.
У разі великих перерізів можна застосувати знижувальний коефіцієнт:
0,875 * √Т пв
де T пв- Відношення тривалості включення до тривалості циклу.
Тривалість включення береться з розрахунку трохи більше 4 хвилин. При цьому цикл не повинен перевищувати 10 хвилин.
При виборі кабелю для розведення електрики особливу увагуприділяють його вогнестійкості.
Етап #3 - розрахунок перерізу провідника струмом на прикладі
Розрахунок падіння напруги
Будь-який провідник, крім надпровідників, має опір. Тому за достатньої довжини кабелю чи дроту відбувається падіння напруги.
Норми ПЕУ вимагають, щоб перетин жили кабелю був таким, при якому падіння напруги становило не більше 5%.
Таблиця 9. Питомий опір найпоширеніших металевих провідників (+)
Насамперед це стосується низьковольтних кабелів малого перерізу.
Розрахунок падіння напруги виглядає так:
R = 2 * (ρ * L) / S,
U пад = I * R,
U % = (U пад / U лін) * 100,
- 2 - Коефіцієнт, обумовлений тим, що струм тече обов'язково по двох жилах;
- R- Опір провідника, Ом;
- ρ - Питомий опір провідника, Ом * мм 2 / м;
- S- Переріз провідника, мм 2;
- U пад- Напруга падіння, В;
- U%- Падіння напруги по відношенню до U лін,%.
Використовуючи формули, можна самостійно виконати поза необхідні обчислення.
Приклад розрахунку перенесення
Бажаючим підключити побутовий зварювальний апарат до гілки електромережі слід врахувати ситу струму, на яку розрахований кабель, що застосовується. Цілком можливо, що загальна потужність працюючих приладів може бути вищою. Оптимальний варіант- підключення споживачів до окремих гілок
Крок 1.Розраховуємо опір мідного дроту, використовуючи таблицю 9:
R = 2 * (0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом
Крок №2.Сила струму, що протікає по провіднику:
I = 7000/220 = 31.8 А
Крок №3.Падіння напруги на дроті:
U пад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В
Крок №4.Обчислюємо відсоток падіння напруги:
U% = (14,95/220) * 100 = 6,8%
Висновок: для підключення зварювального апаратунеобхідний провідник із великим перетином.
Висновки та корисне відео на тему
Розрахунок перерізу провідника за формулами:
Наведені розрахунки справедливі для мідних та алюмінієвих провідників промислового призначення. Для інших типів провідників заздалегідь розраховується повна тепловіддача.
На основі цих даних проводиться розрахунок максимального струму, здатного протікати по провіднику, не викликаючи надмірного нагріву.
Кожен майстер хоче знати... як розрахувати перетин кабелю для того чи іншого навантаження. З цим доводиться стикатися при проведенні проводки в будинку або гаражі, навіть при підключенні верстатів - потрібно бути впевненим, що обраний шнур не задимиться при включенні верстата.
Я вирішив створити калькулятор розрахунку перерізу кабелю потужністю, тобто. калькулятор вважає споживаний струм, а потім визначає необхідний переріз дроту, а також рекомендує найближчий за значенням автоматичний вимикач.
Силові кабелі ГОСТ 31996-2012
Розрахунок перерізу кабелю за потужністю провадиться відповідно до таблиць нормативного документаГОСТ 31996-2012 «Кабелі силові із пластмасовою ізоляцією». При цьому переріз вказується із запасом по струму, щоб уникнути нагрівання та займання дроту, що працює на максимальному струмі. І навіть я запровадив коефіцієнт 10%, тобто. до максимального струму додається ще 10% для спокійної роботи кабелю 🙂
Наприклад, беремо потужність навантаження 7000 Вт при напрузі 250 Вольт, отримуємо струм 30.8 Ампер (додавши в запас 10%), будемо використовувати мідний одножильний провідз прокладкою повітрям, в результаті отримаємо перетин: 4 кв.мм., тобто. кабель з максимальним струмом 39 Ампер. Кабель перетином 2.5 кв. струм 30 Ампер використовувати не рекомендується, т.к. провід буде експлуатуватися на максимально допустимих значенняхсили струму, що може призвести до нагрівання дроту з подальшим руйнуванням електроізоляції.
Таблиця перерізу кабелю по струму та потужності для мідного дроту
Ознайомтеся також із цими статтями
| Перетин жили мм 2 | Для кабелю з мідними жилами | |||
|---|---|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | |||
| Струм А | Потужність, кВт | Струм А | Потужність, 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 | 260 | 171,6 |
Дані в таблицях наведені для ВІДКРИТОГО проведення!!!
Таблиця перерізу алюмінієвого дроту за споживаною потужністю та силою струму
| Перетин жили мм 2 | Для кабелю з алюмінієвими жилами | |||
|---|---|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | |||
| Струм А | Потужність, кВт | Струм А | Потужність, 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 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 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 |
Калькулятор розрахунку перерізу кабелю
Онлайн калькулятор призначений для розрахунку перетину кабелю за потужністю.
Ви можете вибрати необхідні електроприлади, позначивши їх галочкою, для автоматичного визначення їхньої потужності, або ввести потужність у ватах (не в кіловатах!)у полі нижче, потім вибрати інші дані: напруга мережі, метал провідника, тип кабелю, де прокладається і калькулятор здійснить розрахунок перерізу дроту за потужністю і підкаже який автоматичний вимикач поставити.
Сподіваюся, мій калькулятор допоможе багатьом майстрам.
Розрахунок перерізу кабелю за потужністю:
Необхідна потужність(Виберіть споживачів з таблиці):Перетин дроту струмом і потужністю – це параметри, які вказують на призначення того чи іншого кабелю. Іншими словами, де провід можна використати і де не можна.
Збір даних
Перетин підбирається за потужністю або струмом приладів, які будуть підключені. Такий метод називається «по навантаженню», тому що прилади є – навантаження на кабель. Якщо апаратура потребує великих енергетичних витрат, то, відповідно, і кабель до неї доведеться підключати потужний. Якщо не вимагає, то й дроту з невеликим перетином буде цілком достатньо. Як вибрати сам кабель та чим керуватися?
Насамперед, потрібно зібрати дані про ті прилади, до яких будуть йти дроти. Такі дані називаються паспортними, вони в обов'язковому порядкупишуться у технічному паспорті на апарат. Там містяться такі дані, як:
- модель приладу;
- напруга;
- споживана потужність;
- знак сертифікату;
- країна виробник;
- дата виробництва;
- знак утилізації;
- клас захисту тощо.
Крім того, якщо техпаспорт, скажімо, ви втратили, на приладах ставлять спеціальні таблички або клеять наклейки. На них відображаються основні дані. У тому числі споживана потужність, яка нам і потрібна. Можна вибрати перетин дроту за потужністю та без цього.
Якщо таблички з наклейкою не залишилося, але ви пам'ятаєте модель (вона може бути написана на корпусі), то не біда. Спробуйте пошукати інформацію про пристрій у мережі Інтернет. Зовсім, у крайньому випадку, скористайтеся даними середньої статистики. Існує спеціальна таблиця орієнтовної потужності споживання різних приладів, таких як: дриль, тостер, холодильник, пральна машина, кондиціонер і так далі. 
Тільки тут є один важливий нюанс. Бачите, у таблиці дається діапазон потужності? Важко здогадатися, що вибрати.
Завжди беріть максимум!
Коли ви почнете робити розрахунок перетину кабелю потужністю, то в результаті ви отримаєте завищену потужність приладу. Це дуже добре, в результаті вам потрібний буде кабель з великим перетином. Такі кабелі мало гріються і відповідно довше працюють.
Якщо апарат потребує більшої потужності, то провід з малим перетином просто згорить.
Метод навантаження
Як мовилося раніше, навантаження – і є прилад. Він може бути один, а може, кілька. Хоч би скільки їх було, завжди складайте всі потужності приладів, до яких ви підключите провідник. Всі ці потужності повинні виражатися лише в одній одиниці виміру! У Ват або кіловат, інакше заплутаєтеся в розрахунках.
"Кіло" - це множення на тисячу. 1 кВт = 1000 Вт.
Якщо значення потужностей приладів різні, робимо їх однаковими – переводимо. Допустимо, у нас один прилад споживає 100 Вт, а інший – 3,5 кВт. Залишаємо значення першого незайманим, а значення останнього перекладаємо, отримуємо 3500 Вт. Якщо хочете Ватт перевести в кіловати, то діліть на тисячу.
Потужність порахували. Тепер вибираємо перетин кабелю. Таблиця потужності кабелю перерізу представлена нижче. У ній нічого складного немає, тому що необхідно просто вибрати стовпчики, де вказані фази. Якщо у вас одна фаза у мережі, то беремо напругу 220 Вольт. Якщо три – 380 Вольт. 
Потім знаходимо число, яке трохи більше потужності, що ви нарахували. Знайшли? Зліва вказано відповідний переріз провідника та його діаметр. Ось такий кабель вам і потрібний. Якщо під рукою є таблиця перерізу кабелю за потужністю, ніяких труднощів не виникне.
У цій таблиці значення для мідних та алюмінієвих жил різні. Яка жила вам потрібна – у таких стовпчиках і дивіться.
Виникають іноді проблеми з вибором матеріалу, з якого виготовлені жили кабелю. Як проведення будинків та квартир використовують мідь. Вважається, що мідні дроти гнучкі, практичні та надійні. Щоправда, вони дорожчі за алюмінієві кабелі стоять. Зрозуміло, якщо мідна жила має великий переріз (коли високе навантаженняв будинку), то її гнучкою вже не назвеш. І ціна буде вищою. Тому в таких випадках сміливо беріть алюмінієві дроти- Хороша економія.
За потужністю та довжиною
Вибір перерізу кабелю за потужністю та довжиною робиться трохи по-іншому. Буває, коли провідник має довжину кілька десятків, а то й сотень метрів. Втрати в самих кабелях доведеться враховувати, інакше енергії може бути недостатньо для апаратури. Є ще одна таблиця, яка підкаже подальші дії, з урахуванням усіх втрат.
Потрібно знати потужність, що виділяється до будинку чи будівлі. Виділена потужність – це потужність усієї апаратури, яка працює у будинку. І відстань від стовпа до будівлі, звідки йде кабель. Цю відстань легко виміряти самому.
Обов'язково беріть невеликий запас перетину дроту, перш ніж прокласти проводку.
При більшому перерізі провід менше гріється та ізоляція, разом із ним. Отже, ймовірність виникнення пожежі чи замикання знижується. Ще дуже часто буває, що в будинку кількість приладів може додатися. Припустимо, ви поставили холодильник, кондиціонер та електричну плиту. А через рік вирішили купити комп'ютер, тостер, два телевізори та ще чогось працюючого на електриці. Провідці просто не вистачить потужності витримати таку кількість техніки. Вам доведеться стежити, щоб потужна апаратура не була включена одночасно або повністю змінювати проводку. А можна просто заздалегідь прокладати проводку із запасом перерізу. Так раціональніше: мучитися потім не доведеться.
Розрахунок струму
Також можливий вибір перерізу кабелю струмом. Для цього необхідно провести такий же збір даних за стікерами, табличками або технічним паспортом. Тільки тепер нам потрібна не потужність у Ват, а сила струму в амперах. У характеристиках вказується струм, що максимально споживається приладом.
Знову збираємо дані з усіх приладів та підсумовуємо. І також переводимо все в одну одиницю, аналогічно: 1мА (міліампер) = 0,001 А та 1А = 1000 мА. Наприклад, 2,3А – це 2300 мА. Просто іноді навіщось вказують саме у міліамперах.
Найперша таблиця, показана вище, може визначити переріз не лише за кількістю ватів. Вона є таблицею визначення перерізу проводів за потужністю і струму одночасно. Тобто працювати доведеться знову з нею. Зверніть увагу: числа є не всі. Наприклад, у вас споживаний струм становить 25 ампер, і вам потрібен мідний дріт. У таблиці цього числа немає. Вибираємо більше значення. Воно дорівнює двадцяти семи амперам – тому й орієнтуйтесь. Виходить, потрібний переріз кабелю по струму – 4 квадратні міліметри.
Ніколи не вибирайте менше значення, щоб заощадити! У найкращому випадку, Спрацює захисний автомат, припинивши подачу електрики. Якщо такого автомата немає, а це – найгірший випадок, тобто висока ймовірність виходу техніки з ладу чи навіть виникнення пожежі. Не заощаджуйте на безпеці вашого будинку і вас самих.
Прокладання проводів
Все ж таки, при проходженні струму по дроту, провідник нагрівається. Багато струму – багато тепла. Про що мова: прокладка дроту може бути закритою або відкритою. Закрита – це коли провід перебуває під спеціальною трубою. Відкрита – коли він нічим не накритий, тобто голий провід, прикріплений до стіни.
Тут можна схитрувати. Температура буде різною, при різних перерізахпровідника, навіть якщо значення струму залишиться незмінним. Значить, якщо прокладка кабелю відкрита, то менший переріз цілком допустимий. Тепло йтиме у повітря, а провід, відповідно, охолоне.
Проводи з невеликим перетином, у трубах, кабель-каналах або стіні не зможуть охолонути – теплу ж нікуди йти. Тому, коли прокладка дроту закрита, необхідний лише більший переріз, інакше зіпсується ізоляція. Існує також таблиця, яка допоможе вибрати провідник з урахуванням його прокладки. Принцип залишається таким же: мідні чи алюмінієві жили, струм та потужність.
Таблиця прокладання кабелю: 
Але заплутатися можна. Наприклад, нам потрібен мідний провідник, за потужністю 7,3 кВт (7300 Вт). Мережа однофазна, класти закрито. Дивимось у табличку. Ми пам'ятаємо, що все береться за максимальними значеннями. Знаходимо число 7,4 квт. І бачимо, що потрібний перетин становитиме 6 квадратних міліметрів.
Або ми хочемо алюмінієвий провідник прокласти відкрито. Нам відомо, що струм струм дорівнює 40 амперам. У таблиці є число 39. Не можна! Беремо більше – шістдесят ампер. Бачимо, що провідник ми купимо з перетином десять квадратних міліметрів. А якщо закрито прокладемо, то 16. І не помилились, і запас є. Перед тим, як купувати провід, візьміть із собою штангенциркуль та першу табличку. Про всяк випадок перевірте: чи такий у нього діаметр? Якщо, насправді, він виявиться меншим за заявлене, то не беріть цей провід!
Розуміння всіх параметрів і процесів, що відбуваються з електрикою, є запорукою правильного виборукабелю. Ця стаття поетапно пояснює взаємозв'язки фізичних величин, що впливають на надійну роботуенергомережі, її безпечну експлуатацію.
Відомо, що всі метали мають вільні електрони, що рухаються за наявності доданого електричної напругистворюючи електричний струм. Вдаряючись об атоми, вони втрачають енергію, що переходить у теплову. Чим більше струм, тим густіший потік частинок, і чим менше поперечний розріз провідника, через який вони проходять, тим їм «тісніший», зіткнення частіше, втрачається корисна енергія, збільшується виділення марного, а найчастіше небезпечного тепла.
Лавина тепла
Важливо! При зростанні температури росте питомий опір, збільшується виділення тепла, що призводить до лавиноподібного процесу швидкого розігріву з катастрофічними наслідками.
Існують складні формули, що розраховують тепловий баланс, використовують коефіцієнт плавлення і термічний коефіцієнт опору провідника, для визначення площі перерізу струмопровідної жили.
Однак, у побуті застосовуються вже готові таблиці, в яких врахована можливість перегріву кабелю в прихованої проводки- у цьому випадку для однакових значень за струмом і потужністю, переріз наказується великим для кабелю в погано вентильованих і термоізольованих місцях, щоб нагрівання не було більше допустимого.
Рішення на практиці
Здійснюється використанням спеціальних таблиць, стандартів ПУЭ, якими відбувається вибір перерізу кабелю. Значення поперечного перерізу провідника вибирають декількома способами:
- Розрахунок перерізу дроту за потужністю;
- Вибір дроту струмом;
- Якщо провід є, але невідомого перерізу.
Вибір за потужністю
На кожному електроприладі вказується його номінальна потужність. Підсумовуючи потужності електроприладів, які планується підключати до проектованої електромережі одночасно - отримати деяке число, і по таблиці підібрати відповідний переріз мідного або алюмінієвого кабелю, вибираючи відповідне значення потужності.
Насамперед необхідно враховувати яке передбачається навантаження на електропроводку, яку ми збираємося прокладати. Якщо на одній ділянці електромережі буде кілька електроприладів, то для підрахунку передбачуваного навантаження ми складаємо всі їх потужності. Після підрахунку цього показника ми аналізуємо спосіб, яким прокладатимемо електромережі (відкритий або закритий), а також вплив якого температурного режимубуде опинятися на дроти.
Також розрахувати правильну величину перерізу кабелю дуже важливо через те, що помилки в підрахунках призведуть до втрат потужності у проводах. Якщо для побутових приладів це не так суттєво, то в промислових масштабахце може призвести до досить серйозних витрат.
Отже, беремо листок і ручку виписуємо всі електроприлади, що знаходяться у Вас у квартирі і складаємо їх потужності:
P = P1 + P2 + P3 + ... Pn (Вт),
де P1-це потужність, наприклад, чайника в 1,5 кВт, P2-потужність пилососа в 1,6 кВт і т.д.
Після того, як всі потужності склали необхідно сумарну потужністьпомножити на коефіцієнт одночасності K = 0.8. Цей коефіцієнт показує що у певний період часу все електроприлади у квартирі працюватимуть, але з тривалий час, а короткий проміжок часу, це потрібно обов'язково враховувати, т.к. якщо ви вибиратимете перетин дроту тільки за потужністю ви оберете перетин дроту більше, а це може виявитися істотно дорожчим.
Отже, у нас виходить:
Pзаг. = P * K (Вт)
Після підрахунку загальної потужності вибираємо переріз дроту (мідний або алюмінієвий) у таблиці 1:
Таблиця 1 - Вибір перерізу дроту за потужністю
Важливо! Якщо в майбутньому ви збираєтеся збільшувати навантаження, то необхідно заздалегідь збільшити перетин дроту це зауваження застосовується для всіх способів визначення дроту.
Вибір струму
У таблиці 2 можна знайти відповідності перерізів до номінального струму. Підбір за цим параметром вважається точнішим. Необхідно подивитися в паспорти і на бирки електроприладів, зазвичай вказується номінальна потужність, і далі виконати ті ж процедури, що і в вище описаному способі.
де Pзаг. - Загальна потужність електроприладів (Вт).
Є можливість виміряти струм амперметром для кожного споживача окремо своїми руками і далі просто підсумувати струм.
Для цього тестер підключають у розрив ланцюга – на практиці можна взяти шматок мережного дроту з вилкою, підключити одну жилу до клеми розетки, іншу подати на вимірювальний пристрій. Інший щуп амперметра приєднати до вільної клеми розетки, і до неї по черзі включати наявну побутову техніку, в різних режимахроботи, звіряючись із параметрами, заявленими виробниками.
Якщо у Вас трифазна мережа, необхідно знайти струм за цією формулою:
Після того, як підсумували струми електроприладів, вибираємо по таблиці переріз провідника:
Таблиця 2 Співвідношення сили струму та перерізу провідника Ще один момент, якщо у вашій трифазній мережі присутні електричні двигунито струм цього двигуна визначається за формулою:
де - P це потужність двигуна, n- ККД двигуна(є на бирці двигуна), COS f-коефіцієнт потужності (також дивимося на бирку).
І останнє, у трифазній мережі підсумовуємо розраховані струми двигунів та розраховані струми електроприладів та вибираємо з таблиці 2 переріз провідника.
Потрібно враховувати ще один момент – це. Вона може бути відкритого типуабо закритого, відповідно і струмові навантаження будуть відрізнятися, тому при виборі перерізу дроту зверніть на це увагу. У таблиці 2 ви можете проаналізувати цей момент
Провід уже є
У зворотній ситуації, коли є кабель, але не видно маркування, необхідно впізнати його номінальний струмта потужність, для цього вимірюємо діаметр дроту штангенциркулем, або мікрометром. Можна обійтися лінійкою, якщо жила досить гнучка, намотати її на тонкий прут, виміряти довжину спіралі, що вийшла, розділити на кількість витків - результат буде відповідати діаметру.
За формулою обчислюємо площу поперечного перерізу провідника:
S=πD²/4 (мм²) ,
де π-3,14, D - діаметр провідника, можна взяти штангенциркуль і поміряти діаметр (мм)
Методом підбору по перерізу з таблиці 1 можна дізнатися, для якої потужності пригодиться наявний кабель.
Вибирати перетин кабелю краще із запасом.
Забороняється експлуатація кабелю, змотанного в бухту (котушку) через її індуктивний опір.
Монтаж алюмінієвого кабелю проводити з особливою обережністю - часте згинання і розгинання продукує невидимі тріщини, які зменшують перетин, тут росте опір і відбувається точковий перегрів.
Перевірка за довжиною
Чинник довжини провідника l також збільшує опір у мережі. Їм можна знехтувати на невеликій відстані, але в міру його збільшення, падіння напруги на навантаженні буде все відчутним, і воно може стати нижчим за номінальне значення — 5 %.
Розберемо докладніше, щоб уникнути цього, розраховують площу поперечного перерізу всього кабелю, допускаючи деяке його значення та використовуючи його у формулі визначення опору:
де l — довжина дроту (м), ?
Таблиця 3- питомий опірметалів:
Далі, за законом Ома знаходимо падіння напруги:
де I — це сумарна сила струму у мережі (А), R — розрахований опір (Ом).
І останнє, визначаємо втрати у мережі. Розраховане падіння напруги ділимо на напругу в мережі та множимо на 100%.
Якщо отримане значення перевищує 5% від напруги мережі - перетин кабелю необхідно збільшити по таблиці 1.