Как выбрать правильное сечение кабеля?



Как выбрать правильное сечение кабеля?

Электропроводка – одно из наиболее уязвимых мест в нашем доме. Особенно остро данная проблема видна в старых помещениях, в которых при выборе величины сечения жилы не учитывалось столь значительное количество электрических приборов, которое появилось сегодня. Также было немало случаев, когда пытаются экономить на кабеле при монтаже новой электропроводки, а это может привести к весьма плачевным последствиям. При неправильном выборе сечения жилы кабель сильно нагревается, что приводит к самовозгоранию либо короткому замыканию. Экономически нецелесообразно и чрезмерно большое сечение, поэтому очень важно правильно рассчитать сечение жил кабеля перед его покупкой. В данной статье мы рассмотрим, как грамотно выбрать сечение кабеля.

Вначале хотелось отметить, что мы выбираем сечение не всего кабеля, а его жилы. Жила бывает 1-проволочной (она не столь гибкая), а также многопроволочной (она более гибкая). Кабель же бывает 1-жильным и многожильным. Количество жил зависит от того, каковы особенности сети, а также от подключаемых электрических приборов. Рассмотрим 2 варианта выбора сечения: по току и мощности. Их различие состоит в поиске значения расчетного тока, однако на обоих из них применяются одни таблицы ГОСТа № Р 50571.5.52-2011 по поиску сечения.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Чтобы правильно выбрать сечение жилы по мощности, следует знать: напряжение сети (400 В или 230 В), суммарно потребляемую мощность всех электрических приборов, которые подключены к одной линии, тип материала для изготовления проводника (алюминий, медь) и способ прокладки проводки внутри помещений (скрытый, открытый).

Кроме того, необходимо учитывать, что по СП 256.1325800.2016 в квартирах не допускается применять провода и кабели с алюминиевыми жилами.

Проводя расчет суммарной мощности, следует учитывать: коэффициент запаса (Kз) при перегреве, а также коэффициент спроса (Kс), учитывающий, что не все электрические приборы включаются в сеть одновременно. К примеру, коэффициент запаса, составляющий от 1,15 до 1,2, дает 15-20 процентов резерва. Для определения коэффициента спроса нужно посмотреть СП № 256.1325800.2016, таблица № 7.2 «Коэффициент спроса для квартир повышенной комфортности»

Расчет суммарной мощности будет таким:

где (P1+P2+…+Pn ) – это сумма величин потребляемой мощности I, II и последующих электрических приёмников, которые подключены к одной линии, причем в одной единице измерения (Вт или кВт), которые вы можете найти в техпаспорте приёмника. Иногда данные сведения содержатся на шильдике электрического прибора.

Найденную мощность нужно разделить на напряжение сети. Получаем значение расчетного тока, которое должно быть меньше значения длительно допустимого тока. Длительно допустимый ток находим при помощи таблиц ГОСТа № Р 50571.5.52-2011, которые описаны ниже.

Зная способ монтажа (столбец № 2), по таблице А.52.3 нужно найти рекомендуемый способ (столбец № 4), чтобы определить допустимую токовую нагрузку. На основании полученной информации по таблицам С.52.2 и С.52.1 нужно найти значение длительно допустимого тока и определить сечение жилы кабеля.

Исходя из вышеизложенного, сечение выбирают в зависимости от следующих факторов: напряжение сети, способ прокладки кабеля и материал выбранного проводника, по величине длительно допустимого тока больше расчетного значения.

Выбираем сечение кабеля по току

При применении второго метода значение расчетного тока складывается из токов, потребляемых электроприборами, подключенными к одной линии, поскольку ток одного электрического прибора вычисляется по формулам:

• I=(P×Kc)/(U×cos⁡φ) – для сети, напряжение которой составляет 230 В;
• I=(P×Kc)/(√3×U×cos⁡φ) – для сети, напряжение которой составляет 400 В;

Чтобы определить значение cos φ, стоит обратиться к СП № 256.1325800.2016, пункт 7.1.12. Если из характеристик электрических приборов мы знаем максимальный потребляемый ток, нет необходимости применять рассмотренные выше формулы.

По материалу проводника, полученному значению тока, учитывая при этом способ прокладки проводки, выбирается сечение жилы кабеля так, как описывалось выше по таблицам ГОСТ № Р 50571.5.52-2011 А.52.3, С.52.1 и С.52.2.

При отсутствии в таблице полученного значения тока принимается ближайшее большее, а по нему и выбирается сечение.

Для того, чтобы электрическая проводка служила эффективно и долго, важно с ответственностью отнестись к выбору сечения кабеля. Какой именно способ для этого выбрать – каждый должен решить сам, а при возникновении сомнений лучше обратиться к специалистам.

Как правильно выбрать сечение кабеля перед покупкой

Если вы прямо сейчас обдумываете, как быстро и безопасно проложить электропроводку, то наверняка ищете подходящий кабель. А знаете ли вы, как выбрать сечение кабеля по мощности, нагрузке, току и длине? Вряд ли вы вникали в это глубоко, но без цифр и понимания базовых вещей тут никак. Об этом и расскажем в нашей новой статье.

Для начала определимся с мощностью

Сечение кабеля нужно подбирать по мощности электроприборов, которые будут подключаться. Сочетание всех этих приборов и есть нагрузка. Вот что следует сделать:

• Найдите в паспортных данных бытовой техники и электроники потребляемую мощность и выпишите значения. Не хотите искать паспорта – посмотрите на металлические шильды, которые есть на корпусе техники. У электроники и приборов из СНГ обозначения в Вт и кВт, а у иностранной – обозначения W, «TOT» или TOT MAX.
• Если такой информации нет, то берите среднестатистические данные.  Прямо под этим абзацем вы увидите сводную таблицу 1 приблизительной мощности разных бытовых электроприборов и электроинструмента. Совет: если не знаете, какая мощность у вашей техники, то округляйте в большую сторону, чтобы был небольшой запас по мощности. 

Таблица 1.

• Сложите мощности всех приборов, которые будут подключаться к проводнику. Важно, чтобы все цифры были в одинаковых единицах измерения – ваттах или киловаттах. Перевести единицы измерения можно умножением (для киловатт) или делением (для ватт) на 1000. А теперь подбирайте сечение кабеля с помощью таблицы 2. 

Таблица 2.

• Чтобы подобрать нужное сечение кабеля, найдите цифру, которая равна или чуть больше мощности, которую вы посчитали. Столбик выбирайте с учетом фаз в вашей сети. Для однофазной – 220 В, для трехфазной – 380 В. Смотрите значение в первом столбце, это и будет нужное сечение кабеля для имеющейся нагрузки/мощности приборов.

Если уже разобрались, как выбрать сечение кабеля по нагрузке, то не забудьте, что на этом этапе важно определиться, каким будет кабель – алюминиевым или медным. Тут все просто:

• для квартиры берите кабель с медными жилами – он будет дороже, зато более гибкий, с меньшим сечением, поэтому и работать с ним будет удобнее;
• если планируете обустроить проводку в частном доме или под большую мощность, то закажите алюминиевый кабель, он лучше подходит для таких задач;
• когда нужен кабель большого сечения, то опять-таки лучше покупать провод с алюминиевыми жилами – он лучше гнется в отличие от медного.  

А сейчас разберемся, как подобрать сечение по току

Если еще не знаете, как выбрать сечение кабеля по току, то не переживайте: тут работает аналогичная схема, как в случае с мощностью электроприборов. Ищите в характеристиках техники максимальный потребляемый ток. Когда соберете все значения, то сложите их – это и будет нужная цифра. Затем опять смотрите таблицу 2 и находите сечение в столбике «Ток». 

При подборе сечения по току нельзя выбирать меньшие значения, потому что при максимальной нагрузке проводник просто перегреется, а изоляция расплавится. Конечно, если у вас будет стоять автомат защиты, то он сработает и все будет в порядке. А если нет, то выйдет из строя техника или начнется пожар. Поэтому выбирайте всегда большее значение.

Не забудьте рассчитать кабель по длине

Как правильно выбрать сечение кабеля для электропроводки по длине? Если длина линии электропередачи несколько десятков или сотен метров, то помимо нагрузки/мощности и тока нужно учитывать еще и потери в самом кабеле. Часто все нужные цифры указаны в проекте, но лучше перестраховаться:

• Узнайте выделенную мощность частного дома и расстояние от столба до дома, а потом подберите сечение провода с помощью таблицы 3, где указаны приблизительные потери по длине. 
• При прокладке электропроводки берите запас по сечению, если она в длину больше 5-7 метров. Это позволит избежать перегревания проводника, да и изоляция не расплавится. 
• Провод с большим сечением позволит не менять проводку и н мудрить, даже если в будущем питаться от проводника будет большое количество мощных бытовых приборов и инструментов.

Таблица 3. 

А как вы будете прокладывать кабель?

Вы наверняка знаете, что когда ток проходит по проводнику, то он нагревается. И чем больше ток, тем больше выделяется тепла. Но один и тот же ток по-разному влияет на кабели с разными сечениями. Поэтому важно заранее точно знать, как вы будете прокладывать силовой кабель – открытым или закрытым способом.  

Есть открытая и закрытая прокладка проводов. При открытой сечение кабеля может быть меньшим, потому что тепло передается воздуху, проводник быстрее остывает, изоляции не портится. А в случае с закрытой прокладкой (например, в трубе или в земле) ситуация не такая удачная – тепло отводится медленнее, поэтому нужно брать кабель с большим сечением. 

Подобрать сечение кабеля по типу прокладки поможет таблица 4. Выбирайте оптимальные значения по такому же принципу, как с предыдущими таблицами. Так вы легко и быстро определите, какое сечение кабеля оптимально для частного дома и какой вообще провод будет в вашем случае надежнее – медный или алюминиевый. 

Таблица 4. 

Что еще учесть при расчете кабеля?

Мы рассказали об основных критериях подбора сечения кабеля для обустройства электропроводки. И на этом можно было бы ставить точку, но мы решили дать вам лайфхак, который обязательно пригодятся:

Если отправляетесь на рынок за кабелем, возьмите штангенциркуль. Зачем? Заявленное в описание сечение не всегда оказывается таким же на деле. И разница может быть критической – до 30-40%. Это опасно: проводки с таким кабелем может выгореть. Взяв с собой инструмент, вы на месте узнаете, какого сечения должен быть кабель.

Надеемся, эта статья поможет вам определиться с сечением кабеля и избежать проблем после его прокладки и во время эксплуатации любой бытовой техники или электроинструмента. А если для вас все еще много непонятного, то просто напишите нам. Консультант магазина свяжется с вами и подробно ответит на все вопросы. 

5 ключевых факторов выбора правильного размера кабеля [пример + таблицы]

В нашей работе мы получаем много хороших вопросов о том, какой размер кабеля подходит для использования. Здесь мы выделили некоторые ключевые факторы, которые мы рекомендуем учитывать при выборе подходящего размера кабеля.

*СОВЕТ. Чтобы информация всегда была под рукой, мы также рекомендуем загрузить руководство, в котором приведены пошаговые примеры расчета размеров кабеля с использованием метода допустимой токовой нагрузки, метода падения напряжения и способы применения описанных поправочных коэффициентов.

в этой статье. Руководство включает в себя исчерпывающий список таблиц размеров кабелей, которые можно использовать для собственных расчетов.

Руководящим принципом при выборе правильного размера кабеля является то, насколько хорошо ваш кабель может выдерживать требуемую токовую нагрузку в вашей среде установки, не вызывая чрезмерного падения напряжения по сравнению с напряжением питания.

После того, как вы узнаете нагрузку, которую будет нести кабель (в амперах), вот некоторые условия, которые повлияют на выбор окончательного сечения кабеля. Рассмотрение приведенных ниже соображений может привести вас к другому рекомендуемому размеру проводника. Ключевым моментом является то, что минимальный размер проводника, который вы в конечном итоге выберете, должен быть, по крайней мере, минимально допустимым размером кабеля, который может охватывать все различные условия, которые вы изучили.

Имея это в виду, вот пять вопросов, которые мы обычно задаем:

• Как вы планируете прокладывать эти кабели?
• Какую конструкцию кабеля вы рассматриваете для кабелей?
• Какова длина кабеля?
  
• Какая у вас температура окружающей среды?
• Сколько цепей вы собираетесь разместить вместе?

1. Способ установки

Это первое, на что мы обращаем внимание, потому что то, как и где будет проложен кабель, напрямую влияет на возможность перегрузки кабеля (например, в кабелепроводе, на кабельном лотке, на открытом воздухе, группировка, расстояние, трилистник, укладка горизонтально). ). Как правило, чем более закрытые кабели (например, в кабелепроводе, чем на открытом воздухе), тем больше вам может понадобиться использовать кабель большего размера, чтобы гарантировать, что он может выдерживать ток и обеспечивать надлежащее рассеивание тепла.

2. Материал кабеля 

Материал изоляции кабеля (экструдированный слой, который следует за проводником) играет важную роль при выборе размера кабеля, поскольку он напрямую влияет на максимальную рабочую температуру кабеля. Мы разместили общие изоляционные материалы: PVC, XLPE, EPR в руководстве для справки.

Максимальная рабочая температура кабелей из стандартных материалов: ПВХ — 70°C, XLPE — 90°C и EPR — 90°C.

Вы можете задаться вопросом, почему тогда, например, мы выбираем ПВХ вместо сшитого полиэтилена, учитывая более низкую максимальную рабочую температуру для ПВХ. Это должно быть связано с другими свойствами материала, которые лучше работают в вашей среде установки. Например, ПВХ гораздо более гибок, чем XLPE, и поэтому может быть лучшим выбором, когда вам нужно, чтобы кабель изгибался в ограниченном пространстве.

Вы также можете выбрать между одножильным или многожильным кабелем в зависимости от требований к установке, и это также повлияет на пропускную способность кабеля по току. Одножильный кабель лучше рассеивает тепло, чем многожильный, и, следовательно, имеет более высокую пропускную способность по току. Тем не менее, вы все равно можете выбрать многожильный кабель, так как может быть проще установить необходимые проводники на ходу.

3. Длина кабеля

Нам необходима длина кабеля для оценки падения напряжения, то есть потери электрического потенциала на трассе кабеля.

В Сингапуре мы соблюдаем правила электропроводки SS638 (ранее известные как CP5), согласно которым падение напряжения на кабельной трассе не должно превышать 4%. Например, при напряжении питания 415 В максимально допустимое падение напряжения не может превышать 4% от 415 В = 16,6 В

Падение напряжения в цепи в основном определяется сечением кабеля и длиной кабельной линии. Чем меньше размер используемого кабеля или чем больше длина кабеля, необходимая для вашей цепи, тем больше потеря напряжения. Если вы обнаружите, что падение напряжения в цепи превысило указанные 4%, вам потребуется увеличить размер кабеля.

4. Температура окружающей среды

В наших таблицах принята стандартная температура окружающей среды 30°C на открытом воздухе или температура земли 15°C на глубине 0,5 м. Обратите внимание, что прокладка кабеля и вентиляция напрямую влияют на температуру окружающей среды, поэтому важно учитывать условия установки по всей длине проложенного кабеля. Если есть отклонение от стандартной температуры, вам нужно будет применить поправочный коэффициент к текущей нагрузке, которую, как ожидается, выдержит ваш кабель. Чем выше температура окружающей среды по сравнению со стандартной, тем больший размер кабеля может потребоваться для обеспечения требуемой нагрузки.

5. Количество цепей

В наших таблицах предполагается, что вы прокладываете одну цепь однофазную или трехфазную. Если вы намерены сгруппировать цепи вместе в своей установке, очень важно применить поправочный коэффициент для группировки кабелей, чтобы выбрать соответствующий размер кабеля, который предотвратит проблемы с перегревом. Чем большее количество цепей вы собираетесь сгруппировать, тем сложнее рассеивать тепло, поэтому вам может потребоваться соответственно увеличить размер кабелей.

Мы надеемся, что эта статья познакомила вас с общим принципом некоторых ключевых факторов, на которые следует обратить внимание при выборе минимально допустимого размера кабеля. Повторюсь, вам нужно будет выбрать минимальный экономичный размер, который может охватывать все рассмотренные вами условия, чтобы гарантировать, что кабель не будет перегружен. Чтобы помочь вам с оценкой размера кабеля, обратитесь к приведенному ниже бесплатному руководству, в котором мы рассмотрим пошаговый пример и приведем таблицы размеров кабеля для ваших собственных расчетов.

Отказ от ответственности: несмотря на то, что компания Keystone Cable (S) Pte Ltd («Компания») прилагает разумные усилия для обеспечения актуальности и точности информации, представленной на этом веб-сайте, Компания не делает никаких заявлений или гарантий в отношении точности и надежности. , полнота или своевременность такой информации, и Компания отказывается от каких-либо обязательств по привлечению к ответственности за использование этой информации.

Расчет сечения кабеля, пошаговый пример

Расчет сечения кабеля, пошаговый пример

Расчет сечения кабеля

Содержание

Почему важен расчет сечения кабеля?

Для обеспечения безопасной эксплуатации и работы при полной нагрузке без повреждения расчет сечения кабеля очень важен. Это помогает нам обеспечить подходящее напряжение для нагрузки.

Кроме того, правильно подобранные размеры помогают нам выдерживать самые сильные токи короткого замыкания и обеспечивать безопасность устройства во время работы.

В этой статье мы обсудим методологии и другие связанные параметры, касающиеся расчета сечения кабеля. И, черт возьми, мы приведем простой пример выбора кабеля.

Шаги расчета размера кабеля

Процесс метода расчета размера состоит из шести шагов.

1. На самом первом этапе мы собираем данные о кабеле, нагрузке и условиях окружающей среды.
2. Вторым этапом является определение минимального сечения кабеля, обеспечивающего непрерывную пропускную способность по току.
3. Следующим шагом является определение минимального размера кабеля на основе падения напряжения.
4. Определите минимальный размер кабеля для условий короткого замыкания.
5. Пятый этап включает определение минимального сечения кабеля в случае полного сопротивления контура замыкания на землю.
6. Последним шагом является выбор минимального размера кабеля на предыдущих шагах.

Я создал приложение для Android, чтобы помочь вам в выборе кабелей. Приложение на 100% БЕСПЛАТНО, в нем есть самые распространенные таблицы кабелей. Например, таблицы токовой нагрузки, таблицы короткого замыкания, таблицы коэффициентов снижения номинальных характеристик и многое другое. Эти таблицы просты в дизайне, чтобы вам было легко ими пользоваться. Я буду рад, если вы установите приложение отсюда.

electric4uonline

Теперь мы подробно обсудим каждый шаг, чтобы найти правильный размер кабеля.

Пошаговый пример выбора сечения кабеля

Предположим, что у нас есть:

• мощность нагрузки, P = 80 кВт
• нагрузка находится на расстоянии 200 метров от источника
• три фазы, V = 415 В
• коэффициент мощности pf = 0,8
• Допустимое падение напряжения 5 %
• Прямое заглубление в землю
• Глубина заглубления 1 метр
• 35 °C Температура грунта
• один кабель на траншею

Хорошо, выберем кабель шаг за шагом

Нагрузка ток I = (Мощность в ваттах) / (1,732 · В · пф)

3 (80· 1000) / (1,732 · 415· 0,8)

= 139 A

Определить поправочных коэффициентов

Из таблиц коэффициентов снижения номинальных характеристик мы находим коэффициенты ухудшения характеристик для примеров условий.

Подробнее о факторах снижения номинальных характеристик читайте в нашей статье Что такое коэффициент снижения характеристик подземных кабелей?

• correction factor of ground temperature = 0.89
• correction factor of soil = 1.05
• correction factor of cable burial depth = 1.0

Total derating factor =  0.89 * 1.05 * 1.0 = 0,93

Из таблиц допустимой нагрузки кабелей. Выбор Медь, СПЭ , 3*50+25 мм ² , его ток равен 185 A , Снижение этого тока 185 * 0,93 = 172 A

Расчет падения напряжения этого кабеля, VD = 0,715 МВ/А/м, из таблиц падения напряжения.

VD = 0,715 * расстояние * ток нагрузки = (0,715/1000)*200*139 = 19,877 В

Допустимое падение напряжения = 415 * 5% = 20,75 В .

Это означает, что кабель принят, так как падение напряжения находится в допустимых пределах (5% = 20,75 В)

Наконец, мы можем использовать кабель Медь, XLPE , 3*50+25 мм ² для указанных выше нагрузок и условий прокладки.

Важные примечания:

• В этом примере мы пропустили расчеты короткого замыкания, так как это очень сложно и зависит от многих факторов.
• Падение напряжения и допустимая нагрузка по току кабеля, которые составляют 0,715 МВ/А/м и 185 А, находятся в моем приложении для Android «CABLES TABLES». Я сам это сделал.

Заключение

• Выбор силового кабеля электрических нагрузок зависит от тока нагрузки, допустимой нагрузки кабеля, условий монтажа и т. д.
• Таблицы токов кабелей находятся в приложении «CABLES TABLES» для Android.
• Коэффициенты снижения номинальных характеристик должны применяться к току кабеля.
• Значение падения напряжения должно быть в допустимых пределах.
• Если падение напряжения на кабеле выше допустимого, то выбираем кабель большего сечения.

Установите мои 100% БЕСПЛАТНЫЕ приложения для Android

Я только что закончил электротехнический факультет , когда понял, что мне нужно много электрических формул, таблиц и расчетов в моей работе.

Мне никогда не нравилось запоминать эти вещи и таскать повсюду каталоги кабелей.

Поэтому я создал свои собственные простые пользовательские приложения для Android, чтобы помочь себе. Здорово, что у меня есть собственное решение!

Затем я опубликовал эти приложения, 100% БЕСПЛАТНО, в магазине Google Play, чтобы помочь вам в вашей работе. Установите приложения, без комиссии, без кредитной карты.

• Приложение Tables Ampacity Tables нам нужна мощность кабеля почти каждый день, в этом приложении я упростил вам проверку мощности кабеля.