Вибір перерізу проводів та кабелів для електропроводки по струму та потужності за допомогою таблиць

При влаштуванні електропроводки необхідно заздалегідь визначити потужності споживачів. Це допоможе в оптимальному виборі кабелів. Такий вибір дозволить довго і безпечно експлуатувати проводку без ремонту.

Кабельна і провідникова продукція дуже різноманітна за своїми властивостями і цільовим призначенням, а також має великий розкид в цінах. Стаття розповідає про найважливіший параметр проводки – переріз проводу чи кабелю по струму і потужності, і як визначити діаметр – розрахувати по формулі або вибрати за допомогою таблиці.

Зміст

Загальна інформація для споживача

Токонесущей частина кабелю виконується з металу. Частина площини, що проходить під прямим кутом до проводу, обмежена металом, називається перерізом проводу. В якості одиниці вимірювання використовують квадратні міліметри.


Перетин визначає допустимі струми, що проходять у проводі і кабелі. Цей струм за законом Джоуля-Ленца, приводить до виділення тепла (пропорційно опору і квадрату струму), що й обмежує струм.

Умовно можна виділити три області температур:

  • ізоляція залишається цілою;
  • ізоляція обгорає, але метал залишається цілим;
  • метал плавиться від високої температури.

З них тільки перша є допустимою температурою експлуатації. Крім того, із зменшенням перетину зростає його електричний опір, що призводить до збільшення падіння напруги в проводах.

Однак, збільшення перерізу призводить до збільшення маси і особливо вартості або кабелю.

З матеріалів для промислового виготовлення кабельної продукції використовують чисту мідь або алюміній. Ці метали мають різні фізичні властивості, зокрема, питомий опір, тому і перерізу, обирані під заданий струм, можуть виявитися різними.

Дізнайтеся з цього відео, як правильно підібрати переріз проводу чи кабелю по потужності для домашньої проводки:

Визначення і розрахунок жив за формулою

Тепер розберемося, як правильно розрахувати перетин дроти по потужності знаючи формулу. Тут ми вирішимо задачу визначення перерізу. Саме перетин є стандартним параметром, з причини того, що номенклатура включає як одножильний варіант, так і багатожильні. Перевага багатожильних кабелів у їх більшій гнучкості та стійкості до зламів при монтажі. Як правило, багатожильні виготовляють з міді.

Найпростіше визначається перетин круглого одножильного дроту, d – діаметр, мм; S – площа в квадратних міліметрах:

Багатожильні розраховуються більш загальною формулою: n – число жил, d – діаметр жили, S – площа:

Діаметр жили можна визначити, знявши ізоляцію і вимірявши діаметр по голому металу штангенциркулем або мікрометром.
Допустима щільність електроструму

Щільність струму визначається дуже просто, це число ампер на розтин. Існує два варіанти проведення: відкрита і закрита. Відкрита допускає велику щільність струму, за рахунок кращої тепловіддачі в навколишнє середовище. Закрита вимагає поправки в меншу сторону, щоб баланс тепла не привів до перегріву в лотку, кабельному каналі або шахті, що може викликати коротке замикання або навіть пожежа.

Точні теплові розрахунки дуже складні, на практиці виходять з допустимої температури експлуатації найбільш критичного елемента конструкції, за якою і вибирають щільність струму.

Таким чином, допустима щільність струму, це величина, при якій нагрів ізоляції всіх проводів в пучку (кабельному каналі) залишається безпечним, з урахуванням максимальної температури навколишнього середовища.

Таблиця перерізу мідного і алюмінієвого дроту або кабелю по струму:

В таблиці 1 наводиться допустима щільність струмів для температур, не вище кімнатної. Більшість сучасних проводів мають ПВХ або поліетиленову ізоляцію, допускає нагрів при експлуатації не більше 70-90°C. Для «гарячих» приміщень щільність струмів необхідно знижувати з коефіцієнтом 0.9 на кожні 10°C до температур граничної експлуатації проводів або кабелю.

Тепер про те, що вважати відкритою і що закритій проводкою. Відкритою є проводка, якщо вона виконана хомутами (шинкой) по стінах, стелі, вздовж несучого троса або по повітрю. Закрита прокладена у кабельних лотках, каналах, замурована в стіни під штукатурку, виконана в трубах, оболонці або прокладена в грунті. Також слід вважати проведення закритою, якщо вона знаходиться в розподільних коробках або щитках. Закрита охолоджується гірше.

Наприклад, нехай у приміщенні сушарки градусник показує 50°С. До якого значення слід зменшити щільність струму мідного кабелю, прокладеного в цьому приміщенні по стелі, якщо ізоляція кабелю витримує нагрівання до 90°C? Різниця становить 50-20 = 30 градусів, значить, потрібно тричі використовувати коефіцієнт. Відповідь:

Приклад підрахунку ділянки проводки і навантаження

Нехай підвісна стеля висвітлюється шістьма світильниками потужністю 80 Вт кожен і вони вже з’єднані між собою. Нам потрібно підвести до них живлення, використовуючи алюмінієвий кабель. Будемо вважати проводку закритою, приміщення сухим, а температуру кімнатної. Тепер дізнаємося, як порахувати силу струму перерізу проводу по потужності мідного і алюмінієвого кабелів, для цього використаємо рівняння, яке визначає потужність (мережеве напруга за новими стандартами вважаємо рівним 230 В):

Використовуючи відповідну щільність струму для алюмінію з таблиці 1, знайдемо перетин, необхідне для роботи лінії без перегріву:

Якщо нам потрібно знайти діаметр проводу, використовуємо формулу:

Підходящим буде кабель АППВ2х1.5 (перетин 1.5 мм. кв). Це, мабуть, самий тонкий кабель, який можна знайти на ринку (і один з найбільш дешевих). В наведеному випадку він забезпечує двократний запас по потужності, тобто на даній лінії може бути встановлений споживач з допустимою потужністю навантаження до 500 Вт, наприклад, вентилятор, сушарка або додаткові світильники.

Розетки на цю лінію встановлювати неприпустимо, так як в них може бути включений (а, швидше за все, і буде) потужний споживач і це призведе до перевантаження ділянки лінії.

Швидкий підбір: корисні стандарти і співвідношення

Для економії часу, розрахунки зазвичай зводять у таблиці, тим більше, що номенклатура кабельних виробів досить обмежена. У наступній таблиці наведено розрахунок перерізу мідного і алюмінієвого проводів по споживаної потужності і силі струму в залежності від призначення — для відкритої і закритої проводки. Діаметр виходить як функція від потужності навантаження, металу і типу проводки. Напруга мережі вважається рівним 230 Ст.

Таблиця дає можливість швидко вибрати перетин або діаметр, якщо відома потужність навантаження. Знайдене значення округлюється у більшу сторону до найближчого значення з номенклатурного ряду.

У наступній таблиці зведені дані допустимих струмів по перетинах і потужності матеріалів кабелів і проводів для розрахунку і швидкого вибору найбільш підходящих:

Рекомендації по пристрою

Пристрій проводки, крім усього іншого, вимагає навичок проектування, що є не в кожного, хто хоче її зробити. Недостатньо мати тільки хороші навички в електромонтажу. Деякі плутають проектування з оформленням документації за якимись правилами. Це абсолютно різні речі. Хороший проект може бути викладений на листках із зошита.

Насамперед, намалюйте план ваших приміщень і відмітьте майбутні розетки і світильники. Дізнайтеся потужності всіх ваших споживачів: прасок, ламп, нагрівальних приладів і т. п. Потім впишіть потужності навантажень, найбільш часто використовуються в різних приміщеннях. Це дозволить вам вибрати найбільш оптимальні варіанти вибору кабелів.

Ви здивуєтеся, скільки тут можливостей і який резерв для економії грошей. Вибравши дроти, підрахуйте довжину кожної лінії, яку ви ведете. Складіть всі разом, і тоді ви отримаєте рівно те, що потрібно, і стільки, скільки потрібно.

Кожна лінія повинна бути захищена своїм автоматом (автоматичним вимикачем), розрахованих на струм, відповідний допустимої потужності лінії (сума потужностей споживачів). Підпишіть автомати, розташовані в щитку, наприклад: «кухня», «вітальня» і т. д.

Доцільно мати окрему лінію на всі освітлення, тоді ви зможете спокійно лагодити розетку у вечірній час, не користуючись сірниками. Саме розетки найчастіше бувають і перевантаженими. Забезпечуйте розетки достатньою потужністю – ви не знаєте заздалегідь, що вам доведеться туди включати.

У сирих приміщеннях використовуйте кабелі тільки з подвійною ізоляцією! Використовуйте сучасні розетки («євро») і кабелі з заземлюючими провідниками і правильно підключайте заземлення. Одножильні дроти, особливо мідні, згинайте плавно, залишаючи радіус в кілька сантиметрів. Це запобіжить їх злам. У кабельних лотках і каналах проводи повинні лежати прямо, але вільно, ні в якому разі не можна натягувати їх, як струну.

В розетках і вимикачах повинен бути запас в кілька зайвих сантиметрів. При прокладці потрібно переконатися, що ніде немає гострих кутів, які можуть надрізати ізоляцію. Затягувати клеми при підключенні необхідно щільно, а для багатожильних проводів цю процедуру слід зробити повторно, у них є особливість усадки жив, в результаті чого з’єднання може ослабнути.

Мідні і алюмінієві дроти «не дружать» між собою за електрохімічним причин, безпосередньо з’єднувати їх не можна. Для цього можна використовувати спеціальні клемники або оцинковані шайби. Місця з’єднань завжди повинні бути сухими.

Фазні провідники повинні бути білого (або коричневого) кольору, а нейтралі – завжди синього. Заземлення має жовто-зелений колір. Це загальноприйняті правила забарвлення і продажні кабелі, як правило, мають внутрішню ізоляцію саме таких кольорів. Дотримання забарвлення підвищує безпеку експлуатації і ремонту.

Пропонуємо вашій увазі цікаве і пізнавальне відео, як правильно розрахувати перетин кабелю по потужності і довжині:

Вибір проводів по перетину є головним елементом проекту електропостачання будь-якого масштабу, від кімнати, до великих мереж. Від цього буде залежати струм, який можна відбирати навантаження і потужність. Правильний вибір проводів також забезпечує електро — і пожежну безпеку, і забезпечує економічний бюджет вашого проекту.