Сечение электрического кабеля.
Сечение электрического кабеля – это одна из основополагающих составных частей правильной электропроводки в квартире. А значит, комфортной эксплуатации электроприборов и оборудования, а так же безопасности потребителей, т. е. всех нас. Цель этой статьи разъяснить, для квартирной электросети, исходя из мощности используемых электроприборов. А так же рассказать какой провод необходим для того или иного участка домашней электропроводки.
Перед тем как начать разговор по основной теме статьи, напомню некоторые термины.
● Жила
– это, в общем понимании, отдельный проводник (медный или алюминиевый), который может быть, как цельным проводником, так и состоять из нескольких скрученных между собой в жгут или, облаченных в общую оплетку, отдельных проволочек.
● Провод
– это изделие, которое состоит из одной однопроволочной или многопроволочной жилы, облаченной в легкую защитную оболочку.
● Установочный провод
– это провод, который используется для электропроводки, предназначенной для осветительных или силовых сетей. Может быть одно — , двух – или трехжильным.
– это провод, имеющий сечение жилы до 1,5 мм2. Шнуры используются для питания легких мобильных (переносных) электроприборов и оборудования. Он стоит из многопроволочной жилы, в силу чего имеет повышенную пластичность.
● Электрический кабель
– это изделие, состоящее из нескольких изолированных проводов, поверх которых находится от одной до нескольких защитных оболочек.
Чтобы подобрать кабель (провод) необходимого сечения для внутриквартирной разводки нужно воспользоваться таблицей, приведенной выше, а для определения токовой нагрузки на кабель можно использовать формулу, используемую ранее:
I
рас. = P
/U
ном.
где:
I
рас. – расчетная длительно допустимая токовая нагрузка;
P
– мощность подключаемого оборудования;
U
ном. – напряжение в сети;
Допустим, нужно подобрать кабель для подключения электрического бойлера мощностью 3 кВт. Подставив исходные значения в формулу, получим:
Iрас. = 3000 Вт/220 В = 13,63 А,
округлив это значение в большую сторону, получим 14 А.
Для более точного расчета токовой нагрузки существуют различные коефициенты, зависящие от условий окружающей среды и способов прокладки кабеля. Есть и коефициент повторно-кратковременного режима. Но они все, в большей степени, относятся к трехфазной сети 380 В, поэтому для наших расчетов они не требуются. Но для увеличения запаса прочности проводника применим усредненное значение 5 А. И получим:
14 А + 5 А = 19 А
В графе таблицы 1. 3. 4. «Трехжильные провода» ищем значение 19 А. Если его нет, нужно выбрать ближайшее к нему большее. Таким является значение 21 А. Такую длительно допустимую токовую нагрузку способен выдержать кабель с сечением жилы 2,5 мм². Делаем вывод – для подключения электрического бойлера (или другого электрооборудования), имеющего (потребляющего) мощность 3 кВт, необходим трехжильный медный кабель с сечением токопроводящей жилы 2,5 мм².
В том случае, когда необходимо подключить розетку (или блок розеток) от которой будет запитано несколько электроприборов, можно воспользоваться приведенной выше формулой, в которой значение «P» будет равно сумме мощностей приборов или оборудования, одновременно подключаемых к розетке (блоку розеток).
Так как все электроприборы, мощность которых превышает 2 кВт, рекомендуется подключать к электропитанию через отдельный подвод (отдельная ветка от внутриквартирного электрощита), можно сделать вывод, что для розеточной группы квартирной электропроводки требуется медный (желательно) кабель с сечением жилы 2,5 мм². В силу того, что осветительные приборы не имеют большой мощности, то провод для электропроводки, снабжающей их электричеством, должен иметь сечение жилы не менее 1,5 мм².
Это то, что касается электропроводки с медными жилами. А как же быть с проводкой, имеющей алюминиевые проводники. Есть простой способ расчета сечения алюминиевой жилы провода.
В связи с тем, что электропроводность алюминия составляет 65,9% от электропроводности меди, то при подсоединении к ним (проводам или кабелям) приборов с одинаковой потребляемой мощностью, сечение алюминиевой жилы должно быть больше, чем медной. Например. Обратившись к расчетам, произведенным выше по тексту, определено, что сечение медной жилы в проводе для подключения бойлера мощностью 3 кВт, должно быть 2,5 мм². При использовании кабеля с алюминиевым проводником, согласно табл. 1.3.4, сечение жилы нужно выбирать на коефициент выше, т. е. — 4 мм².
Обратившись к ПУЭ гл. 1. п. 3. табл. 1. 3. 5 можно подтвердить это предположение.
Табл. 1. 3. 5.
При выборе кабеля для электропроводки необходимо пользоваться не только принципами экономии, но и принимать во внимание механическую прочность провода, а так же руководствоваться Правилами Устройства Электроустановок. Которые гласят, что для проводки внутри жилых помещений необходимо использовать кабель с сечением жилы не менее 1,5 мм 2 (ПУЭ гл. 7; раздел 7.1; таблица 7.1.1). Таким образом, если согласно Вашим расчетам, для электропроводки достаточно кабеля с сечением менее 1,5 мм 2 , то руководствуясь Правилами и нормами безопасности, выбирайте рекомендуемую проводку.
Все необходимые нормы и правила, а также таблицы можно просмотреть, а при необходимости и скачать, в файле «Правила Устройства Электроустановок» .
Есть еще один, простейший, способ для подбора поперечного сечения провода для электропроводки. Им, наверное, пользуются все электрики. Суть его состоит в том, что сечение рассчитывается из расчета силы тока 6 – 10 А на 1 мм 2 площади поперечного сечения для проводов с медными жилами и 4 – 6 А на 1 мм 2 для алюминиевой жилы. Таким образом, можно сказать, что эксплуатация электропроводки с медной жилой при силе тока 6 А на 1 мм 2 сечения, является самой комфортной и безопасной. Тогда как при плотности тока в 10 А на 1 мм 2 – может применяться только в кратковременном режиме. То же самое можно сказать и об алюминиевых проводниках.
Попробуем по этому методу подобрать провод для подсоединения оборудования, мощностью 3 кВт, как в примере, рассмотренном выше. Произведя подсчеты, было получено значение 14 А (3000 Вт / 220 В = 14 А). Для выбора кабеля с медным проводником возьмем наименьшее (для большего запаса прочности) значение (из «вилки» 6 – 10 А на 1 мм 2) – 6 А. Отсюда видно, для силы тока 14 А нужен провод с сечением жилы
14 А / 6 А = 2,3 мм 2 ≈ 2,5 мм 2 .
Что подтверждает наши предыдущие подсчеты.
В качестве дополнительной информации могу добавить: если у Вас отсутствует проводник нужного сечения, то его можно заменить несколькими проводами с меньшим сечением, соединенных параллельно. Так, к примеру, нужен кабель сечением 4 мм². В Вашем распоряжении имеются провода нужной длины, но сечением 1 мм², 1,5 мм² и 2,5 мм². Достаточно взять провода, суммарное сечение которых не меньше требуемого (один провод 1,5 мм² и один провод 2,5 мм² или два провода 1,5 мм² и один провод 1 мм²) и, соединить их параллельно (уложить вдоль рядом друг с другом и, «скрутить» концы). Примером этому может служить многожильный провод для удлинителей. Как Вы, наверное, заметили, каждый ее проводник состоит из множества тонких проводков. А соединенные параллельно, в один «жгут» они дают проводник (жилу) нужного сечения. Этим достигается его эластичность при сохранении необходимой пропускной способности. Но это подходит только для проводки, к которой подсоединяются маломощные электрические приборы или если она подвергается кратковременной пиковой нагрузке. Для остальных видов проводок рекомендуется провод (кабель), у которого жилы состоят из цельного (одного, однопроволочного или многопроволочного) проводника.
Узнав, как определить сечение провода, имеющего жилу из одной (цельной) проволоки, остается открытым вопрос: «Как рассчитать сечение провода, жила которого состоит из множества проволочек?».
Сечение многопроволочной жилы.
Следуя логике, нужно узнать сечение одной отдельной проволочки и умножить на количество их в жиле. Это совершенно правильно, но волоски могут быть слишком тонкими и, поэтому не всегда представляется возможным измерить их. Можно, конечно, измерить диаметр всего «жгута» проводков и, пользуясь формулой, указанной на фото «Расчет сечения жилы провода относительно ее диаметра», определить сечение всей жилы. Этого, в принципе, достаточно для очень приблизительных расчетов. Но здесь нужно учесть то, что проволочки, составляющие жилу, круглые в поперечном разрезе и, поэтому в скрутке между ними остается пространство. Что бы произвести более точный расчет нужно значение, полученное после вычисления по формуле с фото, умножить на 0,91. Именно этот коефициент исключает площадь зазоров между волосками в многопроволочной жиле. Например, имеется провод с многопроволочной жилой, диаметром 2, 5 мм. Подставим значения в формулу и получим:
S = 3, 14 × D ² / 4 = 3, 14 × 2, 5 ² / 4 = 4,90625 мм² ≈ 4,9 мм².
4,9 × 0,91 = 4,459 ≈ 4,5 мм².
Таким образом, сечение многопроволочной жилы диаметром 2,5 мм составляет 4,5 мм². (это всего лишь пример, поэтому не нужно привязывать его к реальным размерам).
Вот, пожалуй, и все, что я хотел сказать о том, как рассчитать сечение кабеля . Вооружившись полученной информацией, Вы можете самостоятельно подобрать электрический провод или кабель, который будет удовлетворять требованиям безопасности.
Помните: неправильно подобранные провода для электропроводки могут стать причиной пожара!
Для того чтобы сделать сайт более интересным и информативным, прошу вас ответить на пару простых вопросов. Нажмите на кнопку.
Тем читателям, которые пользуются Яндексом и желают получать сообщения о публикации новых статей на сайте,предлагаю разместить на домашней странице виджет моего блога, используя ссылку: http://www.yandex.ru/?add=147158&from=promocode
Оформить подписку с получением обновлений на E – mail, можно в форме «Подписка на новые статьи сайта», которая находится на главной странице.
Излишним будет повторять, что правильный подбор комплектующих и грамотный способны уберечь дом или квартиру от многих неприятностей. Руководствуясь мудрым правилом, вместо абстрактных утверждений, в статье приводятся практические советы по расчету сечения проводов для проводки в квартире или доме.
Самый простой, но не самый правильный способ подбора сечения проводов
Очень часто при монтаже проводки в доме или квартире не прибегают к формулам и расчетам, руководствуясь примитивной закономерностью:
- розеточные линии – 2,5 кв. мм,
- – 1,5 кв. мм,
- мощные потребители (варочные панели, электрокамины, электроплиты) – 4-6 кв. мм.
Назвать этот простой способ принципиально неправильным нельзя. Он предполагает «запас», который не позволит электропроводке перегореть при незначительных перегрузках и в принципе не противоречит ПУЭ. В то же время такой метод имеет целый ряд недостатков:
- отсутствие точного подбора не позволяет обеспечить экономичность системы электропроводки,
- данный метод не включает в себя расчет подводного кабеля,
- способ не применим для помещений с более мощными и специфическими потребителями энергии, то есть с его помощью нельзя рассчитать сечение проводов для домашней мастерской, в которой будет работать сварочный аппарат, он не подойдет для дома с мощным .
Расчет подводного кабеля
Подводной кабель «несет» на себе всю нагрузку. К тому же, в случае его выхода из строя, будет обесточен весь дом, поэтому важно рассчитать его сечение и подобрать тип кабеля таким образом, чтобы свести к минимуму вероятность неприятных ситуаций.
Суммируем мощность всех потребителей энергии
Мощность потребителей – основная величина, на основе которой ведется расчет сечения проводов, поэтому суммирование мощностей всех имеющихся в доме или квартире потребителей – первый этап расчета подводного кабеля. В большинстве случаев эта характеристика указывается не только в инструкции, прилагающейся к любой бытовой технике или электроприбору, но и на корпусах потребителей. Если же точно определить эту величину невозможно, следует воспользоваться примерными значениями.
Следует помнить: при расчете суммарной мощности не следует забывать об электроприборах, подключающихся на непродолжительное время. Так, окидывая взглядом свое жилище, часто не принимают во внимание утюг, фен, электробритву, миксер или блендер и т.п. Понимая, что такая вероятность чрезвычайно мала, в целях безопасности проводку на данном этапе рассчитывают так, чтобы она выдержала одновременное включение всех имеющихся в доме потребителей электроэнергии.
Ориентировочные значения мощности бытовой техники:
- телевизор – 300 Вт,
- компьютер с принтером – 1000 Вт,
- микроволновая печь – 1400 Вт,
- холодильник – 600 Вт,
- стиральная машина – 2500 Вт,
- пылесос – 1600 Вт,
- утюг 1700 Вт,
- фен – 1200 Вт.
При расчете проводки в частном доме или коттедже следует учитывать мощность специальной техники:
- проточный нагреватель воды – 5000 Вт,
- водяной насос – 1000 Вт,
- – 1500 Вт,
- циркулярная пила – 2000 Вт,
- компрессор – 2000 Вт,
- – 1500 Вт.
В мастерской электроэнергию потребляют:
- электроточило – 900 Вт,
- дрель – 800 Вт,
- электрорубанок – 900 Вт,
- перфоратор – 1200 Вт,
- электролобзик – 700 Вт,
- шлифмашинка – 1700 Вт,
- – 2300 Вт.
Использование таблицы сечения проводов
Для определения сечения кабеля ввода используется стандартная таблица, в которой необходимо найти полученную суммарную мощность и определить сечение кабеля, соответствующее этой величине.
При расчете суммарной мощности мы предполагали одновременное включение всех потребителей, помня при этом, что такая ситуация невозможна. Поэтому полученную при суммировании цифру умножаем на 0,7. Включение 70% электроприборов тоже мало вероятно, поэтому даже с учетом коэффициента «запас» будет достаточный.
Сечение проводов для осветительных приборов и розеточных групп проводится аналогичным образом. После расчетов чаще всего определяется, что достаточным сечением для освещения является 0,5-0,7 кв. мм, а для – 1,5 кв. мм.
В большинстве случаев применяют провода с заведомо большим сечением: 1,5 кв. мм для освещения и 2,5 кв. мм для обычных домашних розеточных групп. Розеточные группы в мастерской могут потребовать и более толстого кабеля.
Увеличение толщины проводов от расчетного сечения связано с учетом возможного повреждения кабеля от коррозии и механических нагрузок при длительной эксплуатации.
Учет длины магистрали при расчете сечения провода
Этот пункт часто не выполняется при расчетах, поскольку при вычислениях в большинстве случаев выясняется, что потери по длине проводника находятся в допустимых пределах. В то же время дополнительная проверка не повредит, тем более, что она не займет много времени.
Сопротивление проводника (провода) рассчитывается по формуле R=p L/S, в которой L – длина провода, выраженная в метрах, S – полученная нами ранее требуемая площадь сечения, а p – удельное сопротивление материала, которое для меди составляет 0,0175 Ом мм2/м.
Для двужильного кабеля полученную величину умножают на два. Для трехжильного – тоже на два, поскольку одной из трех жил является «земля».
Определив сопротивление проводника, мы можем рассчитать, насколько он может снизить напряжение. Падение напряжения определяется как произведение силы тока на сопротивление проводника.
Заключительным этапом будет определение процентного соотношения потери напряжения к целому числу (исходному напряжению 220 Вольт). Если потери менее, чем 5%, можно осуществлять монтаж проводки при помощи провода с рассчитанным нами сечением. Если потери составляют 5% и более, сечение провода следует увеличить.
Выбор провода для монтажа проводки
В начале статьи мы говорили о том, что алюминиевые провода используются намного реже, чем медные. Действительно, преимуществом является его низкая стоимость, по эксплуатационным же характеристикам он значительно уступает .
Преимущества меди:
- прочность, более высокая в сравнении с алюминием,
- мягкость и пластичность, не позволяющая проводам ломаться в местах сгибов,
- способность выдерживать большие токовые нагрузки в сравнении с алюминием.
Обратите внимание: при приобретении кабелей или проводов в магазине, следует учитывать, что фактическое сечение может не совпадать с номинальным, и это не является недостатком или нарушением. Цитируем ГОСТ 22483-77 п.1.4.а: «Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта». То есть, если за счет улучшения качества материала (меди) сохраняются требуемые параметры провода, его диаметр (сечение) может быть уменьшен.
Кабель, по которому электричество заходит в квартиру - очень ответственный участок электропроводки. Именно на этот кабель ложится нагрузка от всех электроприборов, работающих в помещении. От параметров вводного кабеля зависит, сколько приборов и какой мощности может обслужить проводка в помещении. Рассмотрим ключевой параметр - сечение кабеля и способ его выбора.
Диаметр сечения - показатель мощности кабеля
Физические законы говорят о том, что от диаметра сечения проводника зависит максимальная величина тока, который способен провести через себя этот проводник без нагревания. Если попытаться провести ток более, чем граничная цифра, - это приведет к нагреву проводника, и чем больше ток и длительность «сеанса», тем выше температура.
Для квартирного абонента сказанное интерпретируется следующим образом.
Диаметр сечения кабеля означает максимально допустимое количество киловатт (кВт), которые можно потреблять в квартире. То есть, какие и сколько электроприборов могут работать одновременно. Чем больше диаметр, тем больше приборов можно использовать одновременно безо всяких опасений за жизнь и здоровье. Теоретически можно «повесить» на кабель и большую мощность, чем позволяет его диаметр. Но в таком случае неизбежен нагрев токопроводящей жилы, повреждение изоляции, а за ним эффекты перегорания, возгорания… воспламенения.
Поэтому к выбору сечения вводного кабеля необходимо подходить со всей серьезностью: ведь от него зависит как безопасность, так и удобство эксплуатации домашних электроприборов.
Алгоритм расчета сечения
Есть отработанная схема для вычисления сечения вводного кабеля, которой пользуются при проектировании. Она основана на постулате о том, что диаметр сечения вводного кабеля выбирается в зависимости от предполагаемой мощности всех приборов, работающих в квартире.
Этап 1: Инвентаризация
На первом этапе составляется список электроприборов, которые присутствуют в квартире. Предполагается, какая техника будет приобретена в перспективе и список дополняется. Предположения, конечно, лучше делать с запасом на долгосрочное будущее в разумных пределах. Каждому из приборов ставится в соответствие приблизительная потребляемая мощность.
Можно воспользоваться таблицей, в которой ориентировочно показан список типичных домашних электроприборов и их приблизительные потребляемые мощности.
| Название электроприбора | Приблизительная мощность, Вт | Название электроприбора | Приблизительная мощность, Вт |
| телевизор | 300 | кондиционер | 1500 |
| принтер | 500 | проточный нагреватель воды | 5000 |
| компьютер | 500 | бойлер | 1500 |
| фен для волос | 1200 | дрель | 800 |
| утюг | 1700 | перфоратор | 1200 |
| электрочайник | 1200 | электроточило | 900 |
| вентиляторы | 1000 | дисковая пила | 1300 |
| тостер | 800 | электрорубанок | 900 |
| кофеварка | 1000 | электролобзик | 700 |
| пылесос | 1600 | шлифовальная машина | 1700 |
| обогреватель | 1500 | циркулярная пила | 2000 |
| СВЧ-печь | 1400 | компрессор | 2000 |
| духовка | 2000 | газонокосилка | 1500 |
| электроплита | 3000 | электросварочный аппарат | 2300 |
| холодильник | 600 | водяной насос | 1000 |
| стиральная машина | 2500 | электромоторы | 1500 |
| освещение | 2000 |
Этап 2: Простая арифметика
Далее подсчитывается суммарная мощность нашего списка. Прибавляется приблизительная мощность, необходимая для освещения- в зависимости от размеров квартиры, предполагаемой интенсивности освещения, предполагаемого типа осветительных приборов.
Полученная цифра представляет собой оценку потребляемой мощности в квартире для того случая, если включены все приборы одновременно. Однако такая ситуация очень маловероятна, и поэтому в электротехнике принято считать, что одновременно включается максимум 75% из имеющейся техники. И полученная суммарная мощность умножается на коэффициент 0,75, а результирующая цифра берется за основу для вычисления сечения входного кабеля.
Этап 3: Логика и физика
В настоящее время жилы электрических кабелей выполняются из меди и алюминия. Существуют формульные соотношения, связывающие максимально допустимый ток (и, соответственно, мощность) для медного кабеля с диаметром его сечения. Для стандартных сечений медного кабеля существуют рассчитанные цифры допустимого тока и максимально допустимой мощности для переменного напряжения 220 В и 380 В. Следующая таблица предоставляет эти цифры в «удобоприменяемом» виде.
| 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 | 40 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
Допустим, что расчетная мощность всех приборов составила 12 кВт, а с коэффициентом 0,75 - 9 кВт. Получается, что необходимо выбрать кабель, для которого максимально допустимая мощность составит не менее 9 кВт. Для напряжения 220 В необходимо сечение диаметром 6 мм - оно способно пропустить ток 46 А и мощность 10,1 кВт. Для меньшего сечения из таблицы - 4 мм - предельно допустимый ток составляет 38 А, а мощность - 8,3 кВт. Это меньше, чем необходимо, поэтому кабель такого сечения не подойдет и остановиться следует на 6-миллиметровом сечении.
Если же выбрать кабель большего сечения, чем необходимо, то это обеспечит хороший задел на будущее (например, появление новой мощной бытовой техники) и запас на износ. Однако слишком превышать расчетную мощность тоже не следует: это отразится на стоимости вводного кабеля, да и вводный кабель может оказаться мощнее внутренней электропроводки , что не является разумным и безопасным.
Что еще необходимо
На входном кабеле нужно поставить автомат, которому будет поручено отключать электроснабжение в случае приближения тока к максимально допустимой отметке. Номинал автомата выбирается немного меньше, чем максимально допустимый ток через входной кабель: таким путем обеспечивается дополнительная степень защиты. В данном примере следует ставить автомат на 40 А.
Итак, параметры вводного кабеля требуют внимательного выбора. Ошибки грозят, к примеру, ситуацией «бутылочного горлышка» - когда вся домашняя электропроводка достаточно мощна, зато входной кабель не способен обеспечивать нужную мощность. Диаметр сечения вводного кабеля выбирается с учетом суммарной мощности электроприборов, которые будут эксплуатироваться в помещении. Для того чтобы все нюансы были учтены и вводный кабель служил долгие годы без всевозможных ЧП, лучше доверить реконструкцию электропроводки профессиональным электрикам.
Как подобрать кабель для подключения бытовых приборов самостоятельно, обеспечив безопасность проводки, и при этом не переплатив? Чем руководствоваться при выборе и как рассчитать сечение кабеля для группы потребителей? Об этом вы сможете узнать из данной статьи.
Сечение кабеля — это площадь поперечного сечения токоведущей жилы. В большинстве случаев срез жилы кабеля круглый, и площадь его сечения можно вычислить по формуле площади круга. Но, учитывая многообразие форм кабелей, для описания его главной физической характеристики применяется не линейный размер, а именно величина площади поперечного сечения. Данная характеристика во всех странах стандартизирована. В нашей стране она регулируется ПУЭ «Правила устройства электроустановок» .
Для чего необходимо подбирать сечение кабеля
Правильный подбор сечения кабеля — это, прежде всего, ваша безопасность. В случае если кабель не выдерживает токовую нагрузку, происходит его перегрев, оплавление изоляции, и, как результат, может возникнуть короткое замыкание и пожар.
Как же подобрать кабель нужного сечения, при этом избежав случаев, когда при одновременном включении нескольких приборов появляется запах плавящейся изоляции, и не переплачивать лишние деньги, используя провода с большим запасом?
Для электроснабжения жилых помещений применяются два основных вида кабелей: медные и алюминиевые. Медь более дорогой материал, по сравнению с алюминием. Но в современной проводке предпочтение отдается именно ей. Алюминий обладает более высоким внутренним сопротивлением и является хрупким металлом, который быстро окисляется. Медь — гибкий материал, менее склонный к окислению. В последнее время алюминиевые кабели применяются исключительно для восстановления проводки в постройках советских времен.
Для предварительного подбора необходимого сечения медного кабеля принято считать, что кабель сечением 1 мм 2 может пропустить через себя электрический ток до 10 А. Однако далее вы убедитесь, что такое соотношение годится исключительно для подбора сечения «на глаз», и справедливо для сечений не более 6 мм 2 (пользуясь предложенным соотношением, ток до 60 А). Электрического кабеля такого сечения вполне достаточно для ввода фазы в стандартную трехкомнатную квартиру.
Большинство электриков применяют кабели следующих сечений для подвода электричества к внутридомовым потребителям:
- 0,5 мм 2 — точечные светильники;
- 1,5 мм 2 — основное освещение;
- 2,5 мм 2 — розетки.
Однако это приемлемо для бытового потребления, при условии, что каждый электроприбор запитан от своей розетки, без использования двойников, тройников и удлинителей.
Более правильным будет при подборе кабеля воспользоваться специальными таблицами, которые позволяют подобрать сечение, исходя из известной мощности электроприбора (кВт), либо по токовой нагрузке (А). Токовая нагрузка в данном случае является более важной характеристикой, поскольку нагрузка в амперах всегда указывается на одну фазу, тогда как при однофазном потреблении (220 В) нагрузка в киловаттах будет указываться по одной фазе, а при трехфазном — суммарно по всем трем фазам.
При подборе сечения кабеля необходимо учитывать тип проводки: наружная или скрытая. Это связанно с тем, что при скрытой проводке теплоотдача провода уменьшается, в следствие чего происходит более интенсивный нагрев кабеля. Потому для скрытой проводки применяются кабели с площадью поперечного сечения примерно на 30% больше, чем при открытой.
Таблица для выбора площади сечения жилы медного кабеля при открытой и скрытой проводке:
| Площадь сечения | Открытая проводка | Скрытая проводка | ||||
| S | I | P | I | P | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||
| 0,5 | 11 | 2,4 | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | 3,3 | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 27 | 5,9 | 10 |
| 5 | 50 | 11 | 19 | 34 | 7,4 | 12 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 50 | 11 | 19 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 80 | 17 | 30 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 100 | 22 | 38 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 135 | 29 | 51 |
Таблица для выбора площади сечения жилы алюминиевого кабеля при открытой и скрытой проводке:
| Площадь сечения | Открытая проводка | Скрытая проводка | ||||
| S | I | P | I | P | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||
| 2 | 21 | 4,6 | 7,9 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 24 | 5,2 | 9,1 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 32 | 7 | 12 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 39 | 8,5 | 14 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 60 | 13 | 22 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 75 | 16 | 28 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 105 | 23 | 39 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 130 | 28 | 49 | 75 | 16 | 28 |
S — площадь поперечного сечения кабеля (мм 2), — суммарная мощность электрооборудования (кВт).
Также необходимо производить корректировку при подборе сечения кабеля, учитывая его длину. Для этого, подобрав сечение кабеля из таблицы по силе тока, рассчитаем его сопротивление с учетом длины по формуле:
R = p ⋅ L / S
- R — сопротивление провода, Ом;
- p — удельное сопротивление материала, Ом⋅мм 2 /м (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281);
- L — длина кабеля, м;
- S — площадь поперечного сечения кабеля, мм 2 .
По данной формуле можно получить сопротивление одной жилы кабеля. Поскольку ток приходит по одной жиле, а возвращается по другой, чтобы получить величину сопротивления кабеля необходимо сопротивление его жилы умножить на два:
dU = I ⋅ R общ
- dU — потери напряжения, Вт;
- I — сила тока, А;
- R общ — рассчитанное сопротивление кабеля, Ом.
Если подбор сечения кабеля проводился по суммарной мощности оборудования и сила тока не известна, можно ее вычислить по формуле:
I = P / U ⋅ cos φ — для однофазной сети 220 В
I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ — для трехфазной сети 380 В
- Р — суммарная используемая мощность электрооборудования (Вт);
- U — напряжение (В);
- cos φ = 1 (для бытовых условий) и cos φ = 1,3
Если полученное значение не превышает 5%, то сечение кабеля с учетом его длины подобрано верно. Если же превышает, необходимо подобрать по таблице кабель большего сечения (следующий по ряду) и снова произвести расчет.
Данные таблицы применимы для кабелей в резиновой и пластмассовой изоляции, подобранный согласно им кабель по сечению будет эффективно работать, если он произведен согласно ГОСТу.
Подбор кабеля для группы потребителей
Для подбора сечения кабеля для группы потребителей (к примеру, вводного кабеля в квартиру) можно воспользоваться формулой для определения допустимой токовой нагрузки. Рассчитаем токовую нагрузку для сети 220 В, которая зачастую применяется в бытовом электроснабжении:
I = P ⋅ K / U ⋅ cos φ
- Р — суммарная используемая мощность электрооборудования (Вт), U — напряжение (В), К — коэффициент учета одновременного включения приборов (принимается равным 0,75);
- cos φ = 1 (для бытовых условий) и cos φ = 1,3 (для мощных электрических приборов).
Рассчитав допустимую токовую нагрузку для группы потребителей, можно, используя приведенные выше таблицы, подобрать кабель необходимого сечения. Если предполагается длительное одновременное включение всех возможных потребителей (например, электрическое отопление), расчет допустимой токовой нагрузки необходимо производить без учета коэффициента К.
Пример подбора кабеля для бытового бойлера
Исходя из всего вышесказанного, попробуем рассчитать и подобрать медный кабель необходимого сечения для однофазного электрического бойлера, с нагревательным элементом мощностью 2,0 кВт при условии, что прокладка кабеля к нему будет осуществлена в коробе. Длина кабеля будет составлять 10 метров.
Из таблицы видно, что близкое по мощности является значение 3,0 кВт, которому соответствует величина поперечного сечения кабеля 1 мм 2 . Проведем расчет с учетом длины кабеля:
- Вычислим силу тока: I = 2000 Вт / 220 В ⋅ 1 = 9,09 А.
- Рассчитаем сопротивление жилы кабеля: R = 0,0175 Ом⋅мм 2 /м ⋅ 10 м / 1 мм 2 = 0,175 Ом .
- Общее сопротивление кабеля: R общ = 2 ⋅ R = 0,35 Ом .
- Рассчитываем потери напряжения: dU = 9,09 А ⋅ 0,35 Ом = 3,18 В .
- Рассчитываем потери в процентном соотношении: (3,18 В / 220 В) ⋅ 100% = 1,45% (не превышает 5%).
Кабель сечением 1 мм 2 подходит для подключения указанного в примере электробойлера.
Часто производители в инструкции к оборудованию указывают необходимую площадь сечения кабеля для своего оборудования. В случае если имеется такое указание, необходимо ему следовать.
Замена проводки в квартире или доме - ответственный процесс, который требует грамотного выполнения монтажных работ и правильного выбора электротехнических приборов, расходных материалов.
Основная нагрузка приходится на розетки, к которым подключают мощные бытовые электроприборы. Возникает вопрос: какого сечения должен быть провод для розеток? Диаметр должен быть таким, чтобы кабель выдержал токовую нагрузку и не перегревался в процессе эксплуатации энергозависимой техники.
Особенности монтажа розеток
Ремонтные работы по замене электропроводки должны выполняться в соответствие с Правилами эксплуатации электроустановок. Для самостоятельного монтажа токоведущих проводников нужно иметь элементарный опыт в проведении такой работы.
Устанавливать розетки для использования в бытовых целях необходимо с соблюдением следующих условий:
- От прибора отсчета потребляемой электроэнергии подключают несколько автоматов - по одному на каждое помещение квартиры или дома.
- Автоматы должны срабатывать на отключение подачи электроэнергии в случае перегрузки сети, замыкания и прочих неприятностей.
- Каждая комната квартиры или дома должна обслуживаться отдельной распределительной коробкой и автоматом отсечения.
- Нельзя объединять в одну сеть нагруженные розеточные группы и провода освещения.
- Сечение провода для розетки выбирают в зависимости от мощности электроприборов, которые планируется подключать в сеть.
- Рекомендуется использовать для бытовых нужд медные, а не алюминиевые проводники, поскольку они обладают большим сроком службы.
- Диаметр сечения кабеля для розетки должен составлять 2,5 мм2 при условии, что суммарная потребляемая мощность электроприборов не превышает 3 кВт.
- На кухне для розеток, в которые подключают мощные бытовые приборы, выбирают кабель сечением 6 мм2 - оптимальный вариант, но не менее 4 мм2, способный выдержать большие нагрузки.
Если в комнате подключают в сеть только маломощные приборы, можно проложить для розетки кабель сечением 1,5 мм2. Но это минимально допустимое значение, потому при крайней необходимости включать в такую розетку мощный прибор небезопасно - провод будет сильно нагреваться.
Характеристики кабеля
В жилых помещениях для монтажа проводки преимущественно используют двухжильные и трехжильные провода. Первые подходят для розеток без заземления, вторые - для розеток с заземлением. Для организации освещения достаточно провода сечением в 1,5 мм2.
Чаще всего применяют следующие виды кабелей:
- ВВГ и ВВГ негорючий - силовой провод, который может работать в сетях с напряжением 220 и 380 В. ВВГ расшифровывается как кабель «винил-винил-голый», то есть в качестве оболочки и изоляции используется поливинилхлоридный пластикат, а в качестве токопроводящей жилы - многопроволочный медный проводник. Сечение провода – от 1,5 до 50 мм2 для 1, 2, 3, 4 жил и от 1,5 до 25 мм2 для пяти- и шестижильных проводников.
- ПВС - кабель из скрученных медных проводников в виниловой оболочке, изоляция которого выполнена с использованием поливинилхлоридной смолы. Отличается хорошей гибкостью, устойчивостью к коррозии, безупречными эксплуатационными характеристиками. Подходит для организации проводки от распределительной коробки в жилых помещениях, подключения розеток для электроприборов. Количество токоведущих жил - 2 – 5, сечение - 0,75 – 2,5 мм2.
- NYM - провод для монтажа стационарной электропроводки, изготовленный по немецкой технологии. Конструкция провода состоит из медных жил, пространство между которыми заполнено негорючей невулканизированной резиновой смесью, а оболочка проводника изготовлена из негорючего поливинилхлоридного пластиката. Силовой кабель работает в сетях с напряжением до 660 В при частоте тока 50 Гц. Исполнение кабеля - 2, 3, 4, 5 жил, сечение - от 1,5 до 70 мм2.
Какого сечения должен быть провод для розеток в жилых помещениях? Для бытовой проводки при подключении розеток рационально использовать двух- и трехжильный медный проводник сечением 2,5 – 6 мм2, токоведущие части которого изолированы друг от друга и защищены внешней оболочкой из негорючего поливинилхлорида.
Расчет проводника по мощности
Все энергозависимые приборы, используемые в быту, отличаются показателем потребляемой мощности. Главное правило организации электропроводки - просчитать суммарную мощность техники и освещения, чтобы выбрать подходящий вводный кабель.
В представленной ниже таблице указана средняя мощность бытовых электроприборов. Ориентируясь на нее, можно определить нагрузку на проводку в каждой комнате.
| Название электроустановки | Средняя потребляемая мощность, Вт |
|---|---|
| Тостер | 800 – 1200 |
| Кофеварка | 1000 |
| Электрический чайник | 1200 |
| Духовка, духовой шкаф | 1200 – 2000 |
| Электрическая плита | 2500 – 3000 |
| Холодильник | 400 – 600 |
| Микроволновая печь | 1400 – 1800 |
| Компьютер | 500 – 550 |
| Принтер | 500 |
| Телевизор | 200 – 300 |
| Утюг | 1000 – 1700 |
| Фен | 1000 – 1200 |
| Пылесос | 1000 – 1600 |
| Кондиционер | 1500 |
| Вентилятор | 1000 |
| Нагревательный бак | 1500 |
| Водяной насос | 1000 |
| Стиральная машина-автомат | 2500 |
| Осветительные приборы | 2000 |
Нужно учесть, что по мере необходимости в сеть могут быть подключены строительные электроприборы, сварочное, компрессорное, насосное и генераторное оборудование.
Максимальная длина и сечение кабеля в зависимости от мощности
Суммарную мощность приборов умножают на коэффициент 0,75 и получают значение, которому должен соответствовать вводный кабель. Аналогично просчитывают мощность приборов для каждого помещения.
При выборе сечения кабеля исходят из технических характеристик - диаметр, напряжение, ток, мощность. Характеристики медного силового кабеля при монтаже скрытой и открытой проводки для розеток следующие:
| Скрытая электропроводка | |||
|---|---|---|---|
| Сечение, мм2 | Ток, А | При напряжении в 220 В | При напряжении в 380 В |
| 1,0 | 14 | 3,0 | 5,3 |
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4,0 | 27 | 5,9 | 10,0 |
| 6,0 | 34 | 7,4 | 12,0 |
| 10,0 | 50 | 11,0 | 19,0 |
| 16,0 | 80 | 17,0 | 30,0 |
| 25,0 | 100 | 22,0 | 38,0 |
| Открытая электропроводка | |||
| Сечение, мм2 | Ток, А | При напряжении в 220 В | При напряжении в 380 В |
| 0,5 | 11 | 2,4 | – |
| 0,75 | 15 | 3,3 | – |
| 1,0 | 17 | 3,7 | 6,4 |
| 1,5 | 23 | 5,0 | 8,7 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11,0 |
| 4,0 | 41 | 9,0 | 15,0 |
| 6,0 | 50 | 11,0 | 19,0 |
| 10,0 | 80 | 17,0 | 30,0 |
| 16,0 | 100 | 22,0 | 38,0 |
| 25,0 | 140 | 30,0 | 53,0 |
Обязательно нужно обратить внимание на марку кабеля и число жил - проводники рассчитаны на различную нагрузку в сети. Так, к примеру, трехжильный провод ВВГ сечением 2,5 мм2 выдержит ток в 21 А, кабель ПВС из трех жил такого же сечения работает при нагрузке до 27 А, а силовой провод NYM с тремя жилами сечением 2,5 мм2 можно эксплуатировать при токовой нагрузке до 30 А.
При установке розеток используют два варианта прокладки токоведущих жил - скрытая и открытая проводка к распределительной коробке. Монтаж скрытых проводников осуществляют в штробах на негорючих основаниях - стены из кирпича, цемента.
Обратите внимание! Кабель укладывают в штробу строго перпендикулярно линии горизонта и ведут до распределительной коробки только под прямым углом.
Открытый монтаж выполняют с размещением силового провода в кабель-канале или защитном рукаве, гофре, плинтусе, чтобы исключить возгорание пожароопасных конструкций или повреждение проводников.
После выбора сечения кабеля учитывают основные правила прокладки проводов при установке розеток:
- При скрытом монтаже глубина штробы составляет минимум 20 мм.
- Горизонтальные повороты кабеля выполняют на высоте 2500 мм от пола.
- Открытый монтаж по горючим основаниям запрещен без укладки провода в рукав.
- Использование автомата для каждой комнаты - обязательное условие монтажа.
- При выборе силового кабеля для розеток руководствуются не только сечением и числом жил, но и диаметром провода с обмоткой, чтобы поместить его в штробу или кабель-канал.
Самостоятельная установка розеток производится только после обесточивания комнаты.
Устройства защитного отключения электрической энергии должны соответствовать мощности электротехнических установок. Это позволяет исключить ситуации, когда при включении нескольких мощных приборов автомат срабатывает в результате превышения показателя силы тока на конкретном участке электрической цепи.
