как выбрать марку кабеля, варианты для разных классов

Автор Андрей Солодин На чтение 7 мин Просмотров 11.6к. Опубликовано 02.01.2022

Сечение жил электрических проводов и кабелей, используемых для подключения освещения и бытовых приборов, силовых установок и различного оборудования, зависит от величины электрической мощности этих потребителей и, соответственно, электрического тока, протекающего по ним. Величина максимально допустимого тока, протекающего по токоведущей жиле для разных марок проводов и кабелей, в соответствии с их сечением и способом прокладки, регламентирована «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) главой 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». О том, как выбрать кабель для домашней электропроводки, а также таблица мощности кабеля по сечению, которая пригодится для многих работ, об этом расскажем в сегодняшней публикации HomeMyHome.

ru

ПУЭ – основной документ, регламентирующий все сферы работ в электроустановках различного назначения

Содержание

1. Как выбрать сечение кабеля по нагрузкам из таблицы
2. Выбор сечения медного или алюминиевого провода по мощности и силе тока
3. Выбор сечения кабеля по ПУЭ
4. Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности
5. Чем объясняется отличие в выборе сечения кабеля для скрытой и открытой проводки
6. Что делать, если нужно срочно проложить проводку, но нужного сечения кабеля нет
7. Как выбрать марку кабеля для домашней проводки
8. Видео: как выбрать кабель для домашней электропроводки и не ошибиться

Как выбрать сечение кабеля по нагрузкам из таблицы

Для того чтобы определить допустимое сечение кабеля, необходимо знать мощность нагрузки, подключаемой с его использованием. Для этого можно воспользоваться двумя способами:

• собрать информацию о подключаемых устройствах, используя паспорта этих изделий или технические характеристики, размещённые в сети Интернет;
• воспользоваться усреднёнными значениями для каждой категории бытовых приборов.

Усреднённые значения различных бытовых приборов приведены в следующей таблице.

Наименование устройства	Электрическая мощность, кВт
Посудомоечная машина	1,8
Электрический чайник	1,2
Духовой шкаф	2,3
Фен	1,3
Микроволновая печь	1,5
Утюг	1,1
Кондиционер	4
Стиральная машина	0,5
Телевизор	0,3
Холодильник	0,2
Спутниковое ТВ	0,15
Компьютер	0,12
Принтер	0,05
Монитор	0,15
Ручной электрический инструмент	1,2

В данной таблице приведены не все виды бытовых приборов и инструмента, т.к. номенклатура их достаточно велика, поэтому при необходимости найти требуемые значения следует обратиться к сети Интернет, где с помощью «поисковика» найти величину мощности искомого объекта нагрузки.

Например, вы можете ознакомиться с ассортиментом в более 150 000 товаров кабельной и электротехнической продукции на сайте https://tpk-parma.ru/.

Сечение токоведущей жилы провода и кабеля определяет его диаметр

Зная значения мощности электрической нагрузки, можно рассчитать значение тока, который будет протекать по проводникам во время их использования. Для этого следует воспользоваться формулой:

I = P / U, где

• P – мощность подключаемых бытовых приборов и электрического освещения;
• U – напряжение электрической сети;
• I – ток, протекающий по токоведущим жилам при включении приборов заданной мощности.

К сведению! При выполнении данного расчёта значение мощности берётся в киловаттах (кВт), а при суммировании этой величины − в Ваттах (Вт), полученное значение необходимо перевести в кВт, для чего следует его разделить на одну тысячу.

Вычислив силу тока, протекающего по проводнику при подключении максимально возможной нагрузки на заданном участке электрической цепи, можно определить его сечение.

Важно! Для медных и алюминиевых токоведущих жил значения максимально допустимого тока разнятся, поэтому это следует учитывать в обязательном порядке при выполнении подбора сечения кабеля (провода).

Диаметр токоведущей жилы можно измерить с помощью микрометра

Выбор сечения медного или алюминиевого провода по мощности и силе тока

Как видно из формулы (по которой определялся электрический ток), при подключении определённой мощности, значение тока напрямую зависит от напряжения электрической сети, на котором работают подключаемые устройства. В связи с этим значения максимально допустимого тока на разных классах напряжения приводятся в технической литературе раздельно также, как и для разных марок токоведущих жил, а именно:

1. 1. Для алюминиевых проводников.

1. 1. Для медных проводников.

1. Для проводников, используемых на низких классах напряжения (12/24 В).

К сведению! AWG — это американская система калибровки проводов (American Wire Gauge System), обусловленная технологией их изготовления и определяющая зависимость показателя AWG от толщины токоведущей жилы. Чем меньше калибр AWG, тем толще провод.

Выбор сечения кабеля по ПУЭ

Как уже было написано выше, в преамбуле к настоящей статье, соответствие сечения кабеля (провода) и прочих электрических величин (ток и мощность, длина и способ прокладки) регламентированы «Правилами устройства электроустановок». В соответствии с этим техническим документом, значения допустимых токов, кроме выше рассматриваемых показателей, классифицируются ещё и по способу их прокладки, а также типу изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей, а именно:

1. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с медными жилами.
2. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами.
3. Для проводов и кабелей с резиновой изоляцией с медными жилами и защитной оболочкой.
4. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами и защитной оболочкой.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чем объясняется отличие в выборе сечения кабеля для скрытой и открытой проводки

Во время протекания электрического тока по токоведущим жилам они нагреваются, вследствие чего происходит выделение тепла с их поверхности, и в итоге изменяются диэлектрические свойства изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей. При открытой проводке охлаждение происходит более интенсивно, поэтому и значения максимально допустимых токов для данного способа прокладки выше, а при скрытой – охлаждение менее эффективно, и, соответственно, величина сечения жилы меньше.

Марки проводов для разных видов электрической проводки

Что делать, если нужно срочно проложить проводку, но нужного сечения кабеля нет

В настоящее время в продаже можно найти электрические провода и кабели различных марок и в широком ассортименте сечений, тем не менее, при монтаже электропроводки могут возникнуть ситуации, когда кабель нужного сечения закончился, и нет возможности его оперативно приобрести.

В этом случае подобную проблему можно решить двумя путями:

• изменить схему электроснабжения, тем самым перераспределить нагрузки в магистральных и групповых электрических цепях;
• использовать провода и кабели меньшего сечения, но включить их параллельно, прокладывая на участке монтируемой цепи в несколько линий (две, три и т.д.).

Важно! При использовании кабеля меньшего сечения, чем требуется согласно расчётной схеме, суммарное значение сечений прокладываемых жил должно соответствовать сечению расчётной жилы.

Электрические провода и кабели различаются по типу изоляции и токоведущей жилы, что определяет возможность их использования для разных типов электропроводок

Как выбрать марку кабеля для домашней проводки

При выборе марки кабеля для выполнения электромонтажных работ основным документом, на основании которого можно сделать правильный выбор, являются «Правила устройства электроустановок», раздел 2 «Канализация электроэнергии».

Важно! В настоящее время для электрических проводок жилых зданий разрешены к монтажу только провода и кабели с медными жилами.

Общими критериями выбора кабеля для домашней электропроводки будут такие показатели:

1. Способ прокладки – скрытая или открытая.
2. Материал строительных конструкций, по которым будет осуществляться прокладка,− горючий или не горючий.
3. Класс помещения по агрессивности среды – влажные, пожароопасные, взрывоопасные.
4. Способ крепления к строительным конструкциям – скобки и лоток, трос и кабель-канал, а также прочие варианты.
5. Сечение токоведущей жилы.
6. Надёжность производителя.
7. Стоимость.

Провода и кабели, рекомендованные для домашней электропроводки

Способ прокладки по строительным конструкциям, их типам и марка кабеля (провода) регламентированы ПУЭ, как и требования к электропроводкам в помещениях различного типа, а вот о способе крепления проводов и кабелей нет жёстких требований.

По этому показателю каждый пользователь решает для себя сам, какой провод ему лучше использовать, потому как жёсткие марки (однопроволочные) легче подключать к электроустановочным изделиям и выполнять соединение в распределительных коробках, а гибкие (многопроволочные) – легче монтировать. Надёжность кабельной продукции напрямую связана с брендом производителя и, соответственно, отражается на её стоимости – чем известнее компания, тем дороже стоит предлагаемое к реализации изделие.

Кабельную продукцию можно купить у крупных компаний, специализирующихся на электротехнической продукции, или в хозяйственных магазинах шаговой доступности

Пользуясь выше приведёнными критериями выбора, а также руководствуясь требованиями ПУЭ, каждый пользователь может самостоятельно выбрать марку кабеля или провода, допустимую к использованию для конкретного объекта – квартиры, дачи или загородного дома.

Видео: как выбрать кабель для домашней электропроводки и не ошибиться

Сечение провода и нагрузка, способы вычисления, таблица

Для безопасной работы электрических систем первоочередное значение имеет правильный выбор сечение провода. Неправильный выбор поперечного сечения может привести к перегреву электропроводки, оплавлению изоляции и, в конечном счете, к возникновению пожара.

Чрезвычайно важно правильно оценить потребляемую мощность и в соответствии с этими расчетами подобрать оптимальные параметры проводов домашней электрической сети. Для правильного определения параметров электрических проводников существует несколько различных методик.

Способы вычисления сечения проводов

Правильный выбор поперечного сечения электрических кабелей обеспечит безупречную работу системы, а также позволит не тратить лишние средства на провода с заведомо завышенными параметрами.

В сущности, токопроводящий кабель вполне можно сравнить с любым трубопроводом, только вместо жидкости или газа по нему транспортируется ток. Недостаточное поперечное сечение приводит к резкому увеличению плотности тока, что, в свою очередь, влечет за собой перегрев провода, разрушение изоляции и возникновение пожароопасных ситуаций.

Завышенные показатели поперечного сечения не имеет никаких эксплуатационных противопоказаний, однако стоимость проводки в этом случае неоправданно и существенно возрастает.

Определить площадь поперечного сечения провода можно следующим образом: необходимо снять изоляцию и измерить микрометром или штангенциркулем диаметр токопроводящей жилы. После этого по формуле:

S=0.785d²

Определяем искомую площадь поперечного сечения кабеля. В случае многожильного проводника следует учесть количество токопроводящих жил, в этом случае:

S=0.785nd²,

Где n – количество токопроводящих элементов кабеля.

Следующей важной характеристикой как бытовой, так и промышленной электропроводки является предельно допустимая нагрузка. От этого показателя зависят основные свойства будущей проводки, мощность автоматических выключателей и пр.

Расчет максимальной нагрузки провода по сечению

Наиболее простым способом расчета является вычисление суммарной потребляемой мощности. Наибольшее сечение провод должен иметь на входе в первую распределительную коробку, далее, в зависимости от мощности потребителей, поперечное сечение кабеля может уменьшаться в зависимости от характеристик потребителей.

Для проведения расчета на первом этапе необходимо сложить показатели мощностей всех предполагаемых потребителей. Далее возможно два варианта: первый подразумевает введение понижающего коэффициента в 0,8, мотивируя это тем, что все потребители одновременно практически никогда не работают. Второй вариант напротив предполагает использование повышающего коэффициента в 1,2, аргументируя его учетом пусковых токов и повышением общей надежности системы. Кроме этого, второй вариант предполагает известный резерв мощности для возможных будущих потребителей.

Далее по обобщенным показателям мощности выбирают требуемое сечение провода. В зависимости от нагрузки и действительного напряжения в сети по таблице ПУЭ подбирают стандартный кабель, оптимальный для данных условий эксплуатации.

Для определения оптимальных параметров схемы трехфазных проводов также существуют специальные методы. Основным отличием однофазного и трехфазного провода является количество подключаемых фаз и напряжение.

Как рассчитать сечение трехфазного провода

Расчет проводов трехфазной проводки выполняют по формуле:

I = P / (√3 × U × cosφ)

В этой формуле

I – Предполагаемое значение силы тока, для определения сечения провода;

U – Стандартное фазовое напряжение, 220В;

cosφ – косинус угла фазового сдвига;

P – суммарная мощность потребителей.

Значение cosφ имеет чрезвычайно важное значение, поскольку, как видно из формулы, непосредственно влияет на силу тока. После определения общей мощности по специальной таблице подбирают оптимальное сечение провода.

Как уже не раз указывалось, существуют различные типы таблиц для определения необходимых характеристик проводов, которые помогут сделать правильный выбор при покупке кабельной продукции.

Таблица сечения провода и нагрузки

Такой параметр как поперечное сечение проводов имеет чрезвычайно важное значение для электротехники. Как правило, этот параметр неразрывно связан с такой важной характеристикой электропроводки как допустимая нагрузка.

Без учета этих двух показателей невозможно провести расчет, и тем более монтаж линий электропередач и бытовой электропроводки. В случае правильного выполнения проектных расчетов, срок службы и надежность работы электрических сетей будут вполне удовлетворительны, в то время как даже незначительные ошибки могут привести к перегреву проводников, оплавлению изоляционного покрытия и возникновению пожароопасных ситуаций.

Существенную помощь в проведении электротехнических расчетов может оказать использование специальных таблиц, отражающих зависимость потребляемой мощности от величины поперечного сечения проводника.

Подводя итог можно сказать, что зависимость мощности от сечения провода, отраженная в таблице обеспечит выбор оптимальных параметров проводки на случай увеличения мощности в случае подключения дополнительных потребителей, а так же с учетом возможных перепадов температур.

Расчеты коммерческой электрической нагрузки | EC&M

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите ознакомиться с обновленной информацией по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «Расчет нагрузки — часть 1 ».

Примечание. Эта статья основана на NEC 2002 года.

Даже если вы работаете со штампованными чертежами, вам рано или поздно придется выполнять коммерческие расчеты нагрузки в полевых условиях или на экзамене на получение лицензии. Национальный электротехнический кодекс (NEC) охватывает коммерческие расчеты в ст. 220, но применяются и другие статьи. Например, вы должны знать определения в ст. 100, ознакомиться с тем, что ст. 210 говорится о длительных нагрузках, а понимают требования защиты от перегрузки по току, изложенные в ст. 240.

Два пункта, связанные с этим типом расчета, постоянно нуждаются в уточнении:

• Напряжение  — Напряжение, используемое для расчетов, зависит от расчетного напряжения системы. Таким образом, при расчете ответвленных, фидерных и сервисных нагрузок необходимо использовать номинальное напряжение системы 120 В, 120/240 В, 208 Y/120 В, 240 В, 347 В, 480 Y/277 В, 480 В, 600 Y/347 В или 600 В, если не указано иное. указано (220.2) ( Рис. 1 ниже).
• Округление  — См. 200.2(B), чтобы завершить загадку округления. Когда вычисление ампер превышает целое число на 0,5 или более, округляйте до следующего целого числа. Если экстра 0,49или меньше, округлить до следующего целого числа. Например, округлить 29,5А до 30А, а 29,45А округлить до 29А.

Специфические нагрузки

Статья 220 не распространяется на все специфические нагрузки. Например, вы найдете двигатели в ст. 430 и кондиционеры в ст. 440. Чтобы узнать, стоит ли искать в другой статье, используйте индекс NEC.

Статья 220 содержит специальные требования для большинства грузов, включая следующие:

Сушильные машины . Размер проводов ответвленной цепи и устройства защиты от перегрузки по току для коммерческих сушилок должен соответствовать номиналу, указанному на паспортной табличке прибора. Рассчитайте требуемую нагрузку фидера для сушилок при 100% номинальной мощности устройства. Если осушители работают непрерывно, вы должны выбрать проводник и защитное устройство на 125% нагрузки [210.19(А), 215,3 и 230,42]. Таблица 220.18 Факторы спроса не применяются к коммерческим осушителям.

Давайте применим то, что мы только что узнали. Провод ответвления и защита от перегрузки по току какого сечения требуются NEC для сушилки мощностью 7 кВт с номинальным напряжением 240 В, когда сушилка находится в прачечной многоквартирного дома ( рис. 2 )?

I = P ÷ E = 7000 Вт ÷ 240 В = 29 А

Сила тока проводника и устройства максимального тока должна быть не менее 29 А (240,4). Согласно Таблице 310.16, проводник 10 AWG при 60°C рассчитан на 30 А. Следовательно, вы должны использовать выключатель на 30 А с проводником 10 AWG.

Электронагрев [424.3(B)]. Провода ответвления и устройства защиты от сверхтоков электрообогрева должны быть рассчитаны не менее чем на 125 % от общей отопительной нагрузки, включая электродвигатели вентиляторов. Рассчитайте требуемую нагрузку фидера/обслуживания для электронагревательного оборудования при 100% общей тепловой нагрузки.

Кухонное оборудование . Размер проводников ответвления и защита от перегрузки по току для профессионального кухонного оборудования должен соответствовать номиналу, указанному на паспортной табличке прибора.

Чтобы определить потребность в обслуживании коммерческого кухонного оборудования с термостатическим управлением или периодического использования, примените коэффициенты потребности из Таблицы 220. 20 к общей нагрузке подключенного кухонного оборудования. Нагрузка фидера или потребности в обслуживании не может быть меньше суммы двух самых больших нагрузок устройств. Коэффициенты потребности в таблице 220.20 не применяются к оборудованию для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Оборудование для стирки . Размер этих цепей соответствует паспортной табличке прибора. Вы можете предположить, что контур прачечной не является непрерывной нагрузкой и что контуры коммерческих прачечных рассчитаны на 1500 ВА, если иное не указано в чертежах проекта или экзаменационном вопросе.

Освещение . NEC требует минимальной нагрузки на квадратный фут для общего освещения в зависимости от типа помещения [Таблица 220.3(A)]. Для номеров в отелях, мотелях, больницах и складских помещениях можно применять коэффициенты потребности в общем освещении из Таблицы 220.11 к общей нагрузке на освещение.

Предположим, что общая нагрузка освещения коммерческих помещений, кроме номеров мотелей, гостиниц, больниц и складских помещений, является непрерывной. Рассчитайте ее при 125 % общей осветительной нагрузки, указанной в таблице 220.3(А).

Розетки

Вы не выполняете все расчеты нагрузки на емкости одинаково. У NEC есть отдельные требования, в зависимости от приложения.

Розетка с несколькими розетками в сборе . При расчетах обслуживания считайте, что каждые 5 футов (или меньше) блока розеток с несколькими розетками составляют 180 ВА. Когда вы можете обоснованно ожидать, что узел розетки с несколькими розетками будет питать несколько приборов одновременно, при расчете обслуживания примите каждый фут (или меньше) за 180 ВА. Обычно узел розетки с несколькими розетками не является непрерывной нагрузкой [220.3(B)(8)].

Розетка, ВА, нагрузка . Минимальная нагрузка для каждой коммерческой или промышленной розетки общего назначения составляет 180 ВА на перемычку [220.3(B)(9)]. Обычно сосуды не являются непрерывными нагрузками.

Количество розеток, разрешенных в цепи . Максимальное количество розеток, разрешенное в коммерческой или промышленной цепи, зависит от мощности цепи. Чтобы вычислить это число, разделите номинальную мощность цепи в ВА на 180 ВА для каждой перемычки розетки.

Давайте решим пример задачи. Сколько розеток разрешено в цепи 15 А, 120 В ( рис. 3 )?

Суммарная нагрузка цепи ВА для цепи 15 А:
120 В × 15 А = 1800 ВА
Количество розеток на цепь:
1800 ВА ÷ 180 ВА = 10 розеток

Размер розетки . NEC разрешает использование цепей на 15 А в коммерческих и промышленных помещениях, но некоторые местные нормы требуют минимального номинала 20 А (310.5).

Требуемая нагрузка обслуживания розетки . В нежилых помещениях вы можете добавить — к нагрузкам освещения — нагрузки на розетки, рассчитанные не более чем на 180 ВА на розетку в соответствии с 220.3(B)(9). Вы также можете добавить фиксированные сборки с несколькими выходами, рассчитанные согласно 220.3(B)(8). Оба они должны соответствовать факторам спроса, указанным в таблице 220.11 или в таблице 220.13.

Банковское и офисное общее освещение и емкости . Рассчитайте требуемую нагрузку на розетку при 180 ВА для каждой перемычки розетки [220.3(B)(9)], если известно количество сосудов, или 1 ВА на каждый квадратный фут, если количество сосудов неизвестно [Таблица 220.3(A), примечание b].

Знаки

NEC требует, чтобы каждое коммерческое помещение, доступное для пешеходов, имело как минимум одну ответвленную цепь на 20 А для знака [600.5(A)]. Нагрузка для необходимых наружных знаков или контурного освещения должна быть не менее 1200 ВА [220,3(B)(6)]. Знаковая розетка – это постоянная нагрузка. Вы должны определить нагрузку фидера на уровне 125 % от постоянной нагрузки [215.2(A)(1) и 230.42].

Следующий вопрос позволит вам попрактиковаться в том, что мы только что рассмотрели. Какова нагрузка спроса на один электрический знак?

1 200 ВА × 1,25 = 1 500 ВА

Расчеты нейтрали

Нагрузка нейтрали — это максимальная несбалансированная потребляемая нагрузка между заземленным (нейтральным) проводником и любым незаземленным (горячим) проводником — как определено расчетами в Ст. 220, часть B. Это означает, что при выборе размера заземленного (нейтрального) проводника вы не учитываете междуфазные нагрузки. Как насчет снижения нагрузки? Это зависит от определенных факторов, которые мы рассмотрим далее.

Снижение свыше 200А . Вы можете уменьшить расчетную нагрузку фидерной/обслуживающей сети для 3-проводных, однофазных или 4-проводных, 3-фазных систем, обеспечивающих линейные нагрузки для той части несбалансированной нагрузки, превышающей 200 А, на множитель 70 %.

Чтобы увидеть, как это будет работать в реальной установке, определите требуемую нагрузку нейтрали для сбалансированного 3-проводного фидера 400 А, 120/240 В.

Суммарная нагрузка нейтрали для режима 400 А:
Первые 200 А при 100 %: 200 А × 1,00 = 200 А
Остаток при 70 %: 200 А × 0,70 = 140 А
Суммарная потребляемая нагрузка: 200 А × 140 А = 340 А

Снижение не допускается . Вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для 3-проводных однофазных цепей 208Y/120В или 480Y/277В, которые состоят из двух линейных проводов и общего проводника (нейтрали) 4-проводной 3-фазной звезды система. Это связано с тем, что общий (нейтральный) проводник 3-проводной цепи, соединенный с 4-проводной 3-фазной системой «звезда», пропускает примерно такой же ток, что и фазные проводники [310.15(B)(4)(b)].

В качестве доказательства этой теории см. пример в рис. 4 .

Кроме того, вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для нелинейных нагрузок, питаемых от 3-фазной, 4-проводной системы, соединенной звездой, потому что они создают тройные гармонические токи, которые добавляются к нейтральному проводнику. В этой ситуации может потребоваться, чтобы нейтральный провод был больше нагрузки незаземленного проводника (220.22 FPN 2).

Знание правильного способа расчета коммерческой нагрузки делает вас более ценным, поскольку вы можете играть ключевую роль в процессе проектирования, контроля и внедрения на месте. Это еще один навык, который поможет вам сделать работу правильно с первого раза.

Расчеты для жилых помещений в соответствии с Национальными электротехническими нормами и правилами — журнал IAEI

Расчеты нагрузки в соответствии с Национальными электротехническими нормами и правилами разрабатывались на протяжении многих десятилетий. Именно в NEC 1933 года требования к расчету нагрузки стали напоминать формат, знакомый современному пользователю кода. С тех пор многое изменилось, но основное требование осталось прежним — размеры сервисного оборудования и проводников должны соответствовать ожидаемой нагрузке.

В статье 220 Национального электротехнического кодекса изложены основные требования к выполнению расчетов нагрузки, которые необходимы для определения размера жилого помещения. Расчеты основаны на ожидаемых нагрузках, присутствующих в жилой единице, а также на соответствующих коэффициентах спроса, которые используются для учета разнообразия использования электроэнергии жильцами. Доступны два метода: стандартные и необязательные расчеты. Дополнительные расчеты требуют меньше шагов и обычно приводят к меньшим проводникам, но жилая единица должна соответствовать более строгим требованиям. В этой статье мы будем рассматривать только односемейные жилые помещения, в том числе односемейные дома, квартиры и т. д.

Имейте в виду, что некоторые компетентные органы принимают Международный жилищный кодекс для домов на одну и две семьи (IRC) и используют метод расчета размера услуги с использованием требований, изложенных в главе 36. Расчеты IRC основаны на Национальном Электрический код, но не идентичны. Всегда обращайтесь в местную юрисдикцию, чтобы узнать, какие методы приемлемы.

Фото 1. Электрическая плита

 

Стандартный метод

Стандартный метод расчета размера услуги приведен в части III статьи 220. Конечно, мы не можем найти все требования в этой части, поэтому мы также рассмотрим дополнительные требования в статьях 210, 220, 230, 250 и 310. Пример расчета нагрузки стандартным методом показан в таблице 1.

 

Таблица 1

Осветительная нагрузка

Первое, что нам нужно определить, это осветительная нагрузка. Таблица 220.12 требует, чтобы для жилых единиц мы умножали площадь пола (исходя из внешних размеров жилой единицы) на 3 вольт-ампер/квадратный фут. В разделе 220.14(J) указано, что следующие нагрузки также включаются в общие расчеты нагрузки освещения:

• все розетки общего пользования номиналом 20 ампер или менее, включая розетки, подключенные к ответвленной цепи ванной комнаты, требуемой в 210.11(C)(3),
• наружные розетки в 210.52(E),
• Розетки в подвалах, гаражах и вспомогательных зданиях по 210.52(G) и
• розетки освещения, требуемые в 210.70(A), которые включают в себя жилые помещения, различные дополнительные места, а также складские помещения или помещения для оборудования.

В таблице 220.42 приведены коэффициенты потребности для осветительных нагрузок. Большинство домов будут потреблять первые 3000 ВА при 100%, а остальные при 35%. (Если вы рассчитываете услугу многоквартирного дома, вы можете использовать третью категорию коэффициента спроса, где все, что превышает 120 000 ВА, принимается за 25%.)

Небольшая бытовая техника и загрузка белья

Раздел 210. 11(C)(1) требует наличия как минимум двух ответвленных цепей для небольших бытовых приборов. Раздел 220.52(A) говорит нам, что мы должны использовать минимальную нагрузку 1500 ВА для каждой из этих цепей, но также разрешает включать ответвления цепей небольших приборов в общую нагрузку освещения при применении коэффициентов нагрузки в таблице 220.12. Раздел 220.52(B) требует, чтобы 1500 ВА были добавлены для необходимого контура прачечной в 210.11(C)(2). Эта цепь также может быть добавлена ​​к общей нагрузке освещения, и могут применяться коэффициенты нагрузки.

Фото 2. Стиральная машина/сушилка

Электрические сушилки и кухонные принадлежности

Раздел 220.14(B) отсылает нас к требованиям к электрическим сушилкам в 220.54 и электрическим кухонным приборам в 220.55. Электрические сушилки для белья рассчитаны либо на минимум 5000 Вт, либо на паспортную табличку, в зависимости от того, что больше. Факторы спроса в Таблице 220.54 могут быть полезны, если имеется более четырех сушилок, но это маловероятно в доме на одну семью, поэтому мы не будем использовать эту таблицу для примеров в этой статье. Электрические плиты и другие электроприборы для приготовления пищи (мощностью свыше 1,75 кВт) допускается рассчитывать в соответствии с таблицей 220.55, занимающей целую страницу и имеющей пять примечаний. Имеются также информационные примечания, направляющие пользователя кода к Приложению D для примеров. Стоит просмотреть эту таблицу и прочитать все примечания и примеры, чтобы ознакомиться с различными вариантами.

Нагрузка стационарных устройств

Если в доме есть четыре или более стационарных устройств, 220.53 разрешает суммировать все эти нагрузки, а затем применять коэффициент нагрузки 75%. К стационарным нагрузкам относятся такие элементы, как водонагреватель, мусоропровод, посудомоечная машина, микроволновая печь и т. д.

 

Фото 3. Вывоз мусора

Наибольшая нагрузка двигателя

Раздел 220.14(C) говорит нам, что нагрузки двигателя должны быть рассчитаны в соответствии с требованиями 430.22, 430.24 и 440.6. Для расчета службы это означает, что мы должны определить наибольшую нагрузку двигателя и добавить 25% ее значения к общему расчету. Общие нагрузки двигателя в жилых помещениях включают кондиционирование воздуха, водяные насосы, утилизаторы, воздуходувки и т. Д. Часто самая большая нагрузка двигателя в доме — это кондиционер. Даже если кондиционирование воздуха исключено из расчета общей нагрузки в пользу электрического обогрева (см. ниже), вам все равно может потребоваться использовать для этого расчета нагрузку двигателя переменного тока. Обратитесь в свою юрисдикцию, чтобы узнать, какова политика на местном уровне. Многие юрисдикции публикуют листы расчета нагрузки на жилье, чтобы помочь определить размер услуги.

Несовпадающие нагрузки

Когда маловероятно, что две нагрузки будут под напряжением одновременно, 220.60 позволяет нам использовать только наибольшую нагрузку для расчета службы. Обычно это применяется к жилым помещениям как с электрическим отоплением, так и с кондиционированием воздуха, поскольку предполагается, что они не будут работать одновременно.

Особые устройства или нагрузки

В жилых помещениях можно найти определенные нагрузки, не включенные в предыдущий список. Раздел 220.14(A) требует, чтобы выход для конкретной нагрузки или устройства, не охваченного в другом месте, должен рассчитываться на основе номинального тока обслуживаемой нагрузки. Некоторые примеры могут включать в себя спа-салон, подключение к автофургону и т. д. Они должны быть включены в расчет нагрузки в полном объеме.

Необязательный метод

Необязательный метод намного проще стандартного расчета, но в 220.82 он ограничен «…жилой единицей, общая подключенная нагрузка которой обслуживается одним набором 3-жильные служебные или фидерные проводники с допустимой нагрузкой 100 Ом и более». Большинство односемейных жилых единиц удовлетворяют этому требованию, поэтому часто используется факультативный метод. Пример расчета с использованием дополнительного метода показан в таблице 2.

 

Таблица 2

Общие нагрузки

Для целей факультативного метода все, кроме отопления и кондиционирования воздуха, считается общей нагрузкой. Для этого метода общая расчетная нагрузка должна составлять не менее 100 процентов первых 10 кВА плюс 40 процентов остальных нагрузок, кроме отопления и кондиционирования воздуха.

Осветительные и бытовые розетки опять-таки основаны на внешних размерах жилой единицы, умноженных на 3 вольт-ампер/квадратный фут. Каждая из ответвленных цепей небольших бытовых приборов и прачечной включает по 1500 ВА.

Следующим шагом является определение паспортной таблички каждого из следующих элементов:

• все приборы, закрепленные на месте, постоянно подключенные или расположенные в определенной цепи
• плиты, настенные духовые шкафы, кухонные шкафы
• сушилки для белья, не подключенные к ответвленной цепи прачечной
• водонагреватели

Для всех постоянно подключенных двигателей, не включенных в предыдущий список, при расчете необходимо учитывать паспортную табличку или мощность в кВА.

Отопление и кондиционирование воздуха

Наибольшая нагрузка на отопление и кондиционирование воздуха должна быть выбрана из шести вариантов:

• 100 % паспортной мощности кондиционера и охлаждения
• 100 процентов паспортной мощности теплового насоса, когда он используется без дополнительного электрического нагрева
• 100 процентов паспортной мощности компрессора теплового насоса и 65 процентов дополнительного электрического нагрева для систем центрального электрического отопления помещений (если компрессор теплового насоса не может работать одновременно с дополнительным источником тепла, ему не требуется добавляется к дополнительному теплу для общей нагрузки центрального отопления. )
• 65 процентов паспортной мощности электрического отопления помещений, если менее четырех отдельно управляемых блоков
• 40 процентов паспортной мощности электрического отопления помещений, если четыре или более отдельно управляемых агрегата
• 100% номинальных значений, указанных на паспортной табличке электрических аккумуляторов тепла и других систем отопления, где предполагается, что обычная нагрузка будет непрерывной при полном паспортном значении.

Сравнение стандартных и дополнительных расчетов

Чтобы сравнить два метода, давайте взглянем на дом площадью 2900 квадратных футов со следующими нагрузками:

• осветительная нагрузка
• 4 ответвления малых электроприборов
• контур стирки 1500 Вт
• газовое отопление
• кондиционер 6000 ВА
• электрическая плита 11 000 Вт
• Гидромассажная ванна 8000 Вт (двигатель 2 л.с.)
• Зарядное устройство для электромобилей уровня II 7200 Вт
• электрическая сушилка 5000 Вт
• мусоропровод 800 Вт
• микроволновая печь 1500 Вт
• посудомоечная машина 1200 Вт
• электрический водонагреватель 4500 Вт

Стандартный метод расчета показан в Таблице 1, а дополнительный метод расчета показан в Таблице 2. Используя стандартный расчет, наша общая нагрузка составляет 47 520 ВА. Разделив это на 240 вольт, мы получим 198 ампер. Использование следующего стандартного рейтинга обслуживания требует, чтобы мы использовали обслуживание на 200 ампер. Поскольку у нас есть однофазная сеть на 120/240 вольт, нам разрешено использовать таблицу 310.15(B)(7) NEC и использовать медные 2/0 AWG или алюминиевые служебные проводники 4/0 AWG.

Используя дополнительный расчет, наша общая расчетная нагрузка составляет 34 160 ВА. Разделив это на 240 вольт, мы получим 142 ампера. Использование следующего стандартного рейтинга обслуживания требует, чтобы мы использовали 150-амперное обслуживание. Опять же, нам разрешено использовать таблицу NEC 310.15(B)(7), для которой требуются медные проводники 1 AWG или алюминиевые проводники 2/0 AWG.

Для этого примера ясно, что необязательное вычисление позволяет использовать меньшую услугу. С практической точки зрения, из-за наличия оборудования, вполне вероятно, что будет установлена ​​служба на 200 ампер, а не на 150 ампер.

Нейтральная нагрузка

Нейтрали могут быть меньше, чем фазные проводники в большинстве бытовых установок. Раздел 220.61 требует, чтобы нагрузка нейтрали определялась путем расчета максимальной несбалансированной нагрузки между нейтралью и любым незаземленным проводником. Значения, используемые для расчета размера нейтрали при использовании стандартных или дополнительных методов, часто будут отличаться, как показано в таблицах 3 и 4. в соответствии с 250.24(С). Если у нас есть один кабельный канал (что наиболее часто встречается для служебных проводников), 250.24 (C) (1) говорит нам, что проводник не может быть меньше, чем указано в таблице NEC 250.66, но не требуется, чтобы он был больше, чем незаземленные проводники.

Для нашего стандартного расчета обслуживания минимальный размер незаземленного проводника был медным 2/0 AWG или алюминиевым 4/0 AWG. Для использования таблицы NEC 250.66 потребуется нейтраль не меньше, чем медь 4 AWG или алюминий 2 AWG. В таблице 3 мы обнаружили, что расчетная нагрузка нейтрали составляет 28 035 ВА. Разделив это на 240 вольт, мы получим 117 ампер, что потребует либо меди 2 AWG, либо алюминия 1/0 AWG из таблицы 310.15(B)(7). Эти размеры больше необходимого минимума, поэтому выбираем один из этих проводников.

Таблица 3

Для нашего расчета дополнительных услуг минимальный размер незаземленного проводника составлял медь 1 AWG kcmil или 2/0 AWG алюминия. Для использования NECTable 250.66 потребуется нейтральная медь не менее 6 AWG или алюминий 4 AWG. В таблице 4 мы обнаружили, что расчетная нагрузка нейтрали составляет 30 320 ВА. Разделив это на 240 вольт, мы получим 126 ампер, для чего потребуется либо медь 1 AWG, либо алюминий 2/0 AWG из таблицы NEC 310.15(B)(7). Поскольку эти размеры больше необходимого минимума, мы выберем один из этих размеров проводника.

 

Таблица 4

Обратите внимание, что для этого примера в нашем дополнительном методе расчета нейтральный проводник имеет тот же размер, что и наши фазные проводники. Однако если по стандартному расчету устанавливается 200-амперная сеть, то нейтраль значительно меньше из-за метода расчета. В Таблице 5 приведены сводные данные о размерах незаземленных и нейтральных проводников для нашего примера с использованием как стандартных, так и дополнительных методов расчета.

 

Таблица 5

Заключение

Чтобы точно рассчитать размер обслуживания для жилых установок, проектировщик и установщик должны быть знакомы со многими требованиями Национального электротехнического кодекса. Требования не обязательно являются простыми, поэтому рекомендуется изучить дополнительные ресурсы. Доступные ресурсы включают примеры в Информационном приложении D к NEC, публикацию IAEI «Электрические системы для жилых домов на одну и две семьи» и другие опубликованные примеры.

---

Боковая панель

310.15(B)(7) – Изменения для NEC 2014 года

Таблица 310.15(B)(16), которая позволяет во многих случаях использовать проводник меньшего размера. Это допущение было введено в NEC с 1950-х годов в знак признания того факта, что только небольшая часть электрических нагрузок в домах обычно используется одновременно, поэтому нагрузка на служебные проводники в любой момент времени обычно очень велика. 0034 меньше общей расчетной нагрузки.

Формулировка Раздела 310.15(B)(7) и связанной с ним таблицы была предметом серьезных дебатов в комиссии по разработке кодов 6 (CMP-6) в течение последних нескольких циклов. CMP-6 рассмотрел
каждое из предложений и комментариев, полученных за последние несколько лет
, и разработал новую формулировку для устранения представленных опасений и предложений.

CMP-6 согласился удалить существующую формулировку и таблицу и заменить их следующей формулировкой:

Для односемейных жилых домов и отдельных жилых единиц двухсемейных и многосемейных жилых домов допускается, чтобы рабочие и питающие проводники, питаемые от однофазной системы 120/240 вольт, имели размеры в соответствии с 310.15(B)(7) (а) через (г).

(a) Для сетей с номинальным током от 100 до 400 ампер: вспомогательные провода, питающие всю нагрузку, связанную с домом на одну семью, или вспомогательные провода, питающие всю нагрузку, связанную с отдельным жилищем 9Блок 0034 в двухквартирном или многоквартирном доме должен иметь мощность
не менее 83% от рейтинга обслуживания.

(b) Для фидера с номинальным током от 100 до 400 ампер, фидерные проводники, питающие всю нагрузку, связанную с домом на одну семью, или фидерные проводники, питающие всю нагрузку, связанную с отдельной жилой единицей в двухквартирном или многоквартирном доме, должны разрешается иметь мощность не менее 83% от номинала фидера.

(c) Ни в коем случае не требуется, чтобы фидер для индивидуального жилого помещения имел силу тока больше, чем у его проводников 310.15(B)(7)(a) или (b).

(d) Заземленные проводники должны иметь меньший размер, чем незаземленные проводники, при условии соблюдения требований 220.61 и 230.42 для служебных проводников или требований 215.2 и 220.61 для фидерных проводников.

Информационное примечание № 1: Возможно, для допустимой нагрузки проводника потребуются другие поправочные или поправочные коэффициенты, применимые к установке проводника.

Информационное примечание № 2: см. пример DXXX в приложении D.

Фактически, проводники того же размера, которые разрешены в NEC 2011, по-прежнему разрешены в NEC 2014, при условии, что для установки не требуются температурные поправочные коэффициенты или поправочные коэффициенты. Изменения в кодовом языке были необходимы, чтобы учесть определенные ограничения, присущие языку в предыдущих кодовых циклах. Поскольку Таблица 310.15(B)(7) основана на рабочих характеристиках или характеристиках фидеров, а не на температурных характеристиках проводников, нет четкого способа применения корректирующих или поправочных коэффициентов для установок при более высоких температурах или при наличии более трех токонесущих проводников. проводники в трубе.

Следует отметить, что размер проводника по-прежнему будет основываться на номинальной мощности сети или фидера, а не на расчетной нагрузке. Например, если у вас есть расчетная нагрузка 184 ампера и вам необходимо установить сеть на 200 ампер, то проводники должны иметь силу тока 166 ампер или более:
200 ампер умножить на 83 процента равно 166 ампер. Таким образом, для сети 200 ампер вам по-прежнему разрешено выбирать алюминий 4/0 AWG или медь 2/0 AWG, но вы должны выбрать его из столбца 75 градусов C в таблице 310.