Dobór mocy, prądu i przekroju przewodów i kabli. Dobór przekroju przewodu miedzianego i aluminiowego do instalacji elektrycznej w zależności od obciążenia Przekrój przewodu w zależności od prądu i mocy

Do wyboru pola przekroju poprzecznego drutów (czyli grubości) przywiązuje się dużą wagę w praktyce i teorii.

W tym artykule postaramy się zrozumieć pojęcie „powierzchni przekroju” i przeanalizować dane referencyjne.

Obliczanie przekroju drutu

Ściśle rzecz biorąc, pojęcie „grubości” drutu jest używane potocznie, a terminami bardziej naukowymi są średnica i pole przekroju poprzecznego. W praktyce grubość drutu zawsze charakteryzuje się jego polem przekroju poprzecznego.

S = π (D/2) 2, Gdzie

  • S– pole przekroju poprzecznego drutu, mm 2
  • π – 3,14
  • D– średnica żyły drutu, mm. Można to zmierzyć np. suwmiarką.

Wzór na pole przekroju drutu można zapisać w wygodniejszej formie: S = 0,8 D².

Poprawka. Szczerze mówiąc, 0,8 to współczynnik zaokrąglony. Bardziej precyzyjna formuła: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Dziękuję uważnym czytelnikom ;)

Rozważmy tylko drut miedziany, ponieważ jest używany w 90% okablowania i instalacji elektrycznej. Zaletami drutów miedzianych w porównaniu z drutami aluminiowymi są łatwość montażu, trwałość i zmniejszona grubość (przy tym samym prądzie).

Ale wraz ze wzrostem średnicy (powierzchni przekroju) wysoka cena drutu miedzianego pochłania wszystkie jego zalety, dlatego aluminium stosuje się głównie tam, gdzie prąd przekracza 50 amperów. W tym przypadku stosuje się kabel z aluminiowym rdzeniem o średnicy 10 mm 2 lub grubszej.

Pole przekroju drutów mierzone jest w milimetrach kwadratowych. Najczęściej spotykane w praktyce przekroje (w elektronice domowej): 0,75, 1,5, 2,5, 4 mm2

Istnieje inna jednostka miary pola przekroju poprzecznego (grubości) drutu, stosowana głównie w USA - systemu AWG. W Samelektrika istnieje również konwersja z AWG na mm 2.

Jeśli chodzi o dobór przewodów to zazwyczaj korzystam z katalogów ze sklepów internetowych, tutaj jest przykład miedzi. Mają największy wybór jaki kiedykolwiek widziałem. Dobrze też, że wszystko jest szczegółowo opisane – skład, zastosowanie itp.

Polecam również przeczytać mój artykuł, jest tam mnóstwo teoretycznych obliczeń i dyskusji na temat spadków napięcia, rezystancji przewodów dla różnych przekrojów oraz tego, jaki przekrój wybrać, aby był optymalny dla różnych dopuszczalnych spadków napięć.

Na stole solidny drut– oznacza, że ​​w pobliżu nie przebiegają już żadne przewody (w odległości mniejszej niż 5 średnic drutu). Przewód bliźniaczy– dwa przewody obok siebie, zwykle w tej samej wspólnej izolacji. Jest to bardziej surowy reżim termiczny, więc maksymalny prąd jest mniejszy. Im więcej drutów w kablu lub wiązce, tym mniejszy musi być maksymalny prąd dla każdego przewodnika ze względu na możliwe wzajemne nagrzewanie się.

Uważam, że ten stół nie jest zbyt wygodny do ćwiczeń. Przecież najczęściej początkowym parametrem jest moc odbiorcy energii elektrycznej, a nie prąd, i na tej podstawie należy wybrać przewód.

Jak znaleźć prąd znając moc? Musisz podzielić moc P (W) przez napięcie (V) i otrzymamy prąd (A):

Jak znaleźć moc, znając prąd? Należy pomnożyć prąd (A) przez napięcie (V), otrzymujemy moc (W):

Wzory te dotyczą przypadku obciążenia czynnego (odbiorcy w pomieszczeniach mieszkalnych, takich jak żarówki i żelazka). W przypadku obciążeń biernych zwykle stosuje się współczynnik od 0,7 do 0,9 (w przemyśle, w którym pracują duże transformatory i silniki elektryczne).

Oferuję Państwu drugi stół, w którym parametry początkowe - pobór prądu i moc, a wymagane wartości to przekrój drutu i prąd wyłączenia wyłącznika ochronnego.

Wybór grubości drutu i wyłącznika na podstawie zużycia energii i prądu

Poniżej znajduje się tabela wyboru przekroju przewodu w oparciu o znaną moc lub prąd. A w prawej kolumnie znajduje się wybór wyłącznika zainstalowanego w tym przewodzie.

Tabela 2

Maks. moc,
kW 		Maks. Wczytaj obecną,
A 		Sekcja
druty, mm 2 		prąd maszynowy,
A
1 4.5 1 4-6
2 9.1 1.5 10
3 13.6 2.5 16
4 18.2 2.5 20
5 22.7 4 25
6 27.3 4 32
7 31.8 4 32
8 36.4 6 40
9 40.9 6 50
10 45.5 10 50
11 50.0 10 50
12 54.5 16 63
13 59.1 16 63
14 63.6 16 80
15 68.2 25 80
16 72.7 25 80
17 77.3 25 80

Na czerwono zaznaczono przypadki krytyczne, w których lepiej zachować ostrożność i nie oszczędzać na drucie, wybierając drut grubszy niż podano w tabeli. A prąd maszyny jest mniejszy.

Patrząc na talerz, możesz łatwo wybrać aktualny przekrój przewodu, Lub przekrój drutu według mocy.

A także - wybierz wyłącznik dla danego obciążenia.

W poniższej tabeli przedstawiono dane dla następującego przypadku.

  • Jednofazowe, napięcie 220 V
  • Temperatura otoczenia +30 0 C
  • Układanie w powietrzu lub w pudełku (w zamkniętej przestrzeni)
  • Przewód trójżyłowy, ogólnie izolacja (kabel)
  • Najpopularniejszy system TN-S wykorzystuje oddzielny przewód uziemiający
  • Osiągnięcie maksymalnej mocy przez konsumenta jest przypadkiem skrajnym, ale możliwym. W takim przypadku maksymalny prąd może działać przez długi czas bez negatywnych konsekwencji.

Jeżeli temperatura otoczenia jest wyższa o 20 0 C lub w wiązce znajduje się kilka kabli, wówczas zaleca się wybrać większy przekrój (kolejny w szeregu). Jest to szczególnie prawdziwe w przypadkach, gdy wartość prądu roboczego jest bliska wartości maksymalnej.

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku jakichkolwiek kontrowersyjnych i wątpliwych kwestii, np

  • możliwy przyszły wzrost obciążenia
  • wysokie prądy rozruchowe
  • duże zmiany temperatury (przewód elektryczny na słońcu)
  • pomieszczenia zagrożone pożarem

musisz albo zwiększyć grubość drutów, albo podejść do wyboru bardziej szczegółowo - patrz wzory i podręczniki. Ale z reguły tabelaryczne dane referencyjne są całkiem odpowiednie w praktyce.

Grubość drutu można określić nie tylko na podstawie danych referencyjnych. Istnieje empiryczna (doświadczona) zasada:

Zasada doboru przekroju przewodu dla prądu maksymalnego

Możesz wybrać wymagane pole przekroju poprzecznego drutu miedzianego w oparciu o maksymalny prąd, korzystając z tej prostej zasady:

Wymagany przekrój poprzeczny drutu jest równy maksymalnemu prądowi podzielonemu przez 10.

Zasada ta jest podawana bez zastrzeżeń, jeden po drugim, dlatego wynik należy zaokrąglić w górę do najbliższego standardowego rozmiaru. Na przykład prąd wynosi 32 ampery. Potrzebujesz drutu o przekroju 32/10 = 3,2 mm 2. Wybieramy najbliższy (oczywiście w większym kierunku) - 4 mm 2. Jak widać reguła ta dobrze wpisuje się w dane tabelaryczne.

Ważna uwaga. Zasada ta działa dobrze w przypadku prądów do 40 amperów.. Jeśli prądy są większe (jest to już poza granicami zwykłego mieszkania lub domu, takie prądy są na wejściu) - musisz wybrać drut z jeszcze większym marginesem - podziel nie przez 10, ale przez 8 (do 80A)

Tę samą zasadę można zastosować do wyznaczania maksymalnego prądu płynącego przez drut miedziany o znanej powierzchni:

Maksymalny prąd jest równy polu przekroju poprzecznego pomnożonemu przez 10.

I na zakończenie - znowu o starym, dobrym drucie aluminiowym.

Aluminium przewodzi prąd gorzej niż miedź. To wystarczy, aby wiedzieć, ale oto kilka liczb. W przypadku aluminium (o tym samym przekroju co drut miedziany) przy prądach do 32 A maksymalny prąd będzie tylko o 20% mniejszy niż w przypadku miedzi. Przy prądach do 80 A aluminium przewodzi prąd o 30% gorzej.

W przypadku aluminium ogólna zasada będzie następująca:

Maksymalny prąd drutu aluminiowego jest równy polu przekroju poprzecznego pomnożonemu przez 6.

Uważam, że wiedza zawarta w tym artykule jest wystarczająca, aby wybrać drut kierując się współczynnikami „cena/grubość”, „grubość/temperatura pracy” oraz „grubość/maksymalny prąd i moc”.

To w zasadzie wszystko, o czym chciałem Ci powiedzieć pole przekroju poprzecznego drutu. Jeśli coś jest niejasne lub masz coś do dodania, pytaj i pisz w komentarzach. Jeśli ciekawi Cię, co będę dalej publikować na blogu SamElectric, zapisz się, aby otrzymywać nowe artykuły.

Tabela doboru wyłącznika dla różnych przekrojów przewodów

Jak widać Niemcy grają ostrożnie i zapewniają większą rezerwę w porównaniu do nas.

Chociaż być może dzieje się tak dlatego, że tabelę zaczerpnięto z instrukcji „strategicznego” sprzętu przemysłowego.

Jeśli chodzi o dobór przewodów to zazwyczaj korzystam z katalogów ze sklepów internetowych, tutaj jest przykład miedzi. Mają największy wybór jaki kiedykolwiek widziałem. Dobrze też, że wszystko jest szczegółowo opisane – skład, zastosowanie itp.

Dobra radziecka książka na temat artykułu:

/ Broszura z Biblioteki Elektryków. Zawiera instrukcje i obliczenia niezbędne do doboru przekrojów przewodów i kabli do 1000 V., zip, 1,57 MB, pobrano: 62 razy./

Podczas naprawy i projektowania sprzętu elektrycznego konieczne staje się wybranie odpowiednich przewodów. Możesz użyć specjalnego kalkulatora lub podręcznika. Ale w tym celu musisz znać parametry obciążenia i funkcje układania kabli.

Dlaczego musisz obliczyć przekrój kabla?

Do sieci elektrycznych mają zastosowanie następujące wymagania:

  • bezpieczeństwo;
  • niezawodność;
  • efektywność.

Jeśli wybrane pole przekroju drutu jest małe, wówczas obciążenia prądowe kabli i przewodów będą duże, co doprowadzi do przegrzania. W efekcie może dojść do sytuacji awaryjnej, która uszkodzi cały sprzęt elektryczny i stanie się niebezpieczna dla życia i zdrowia ludzi.

Jeśli zainstalujesz przewody o dużym przekroju, zapewnione zostanie bezpieczne użytkowanie. Jednak z finansowego punktu widzenia nastąpi przekroczenie kosztów. Właściwy dobór przekroju przewodu jest kluczem do długotrwałej bezpiecznej eksploatacji i racjonalnego wykorzystania środków finansowych.

Przekrój kabla oblicza się na podstawie mocy i prądu. Spójrzmy na przykłady. Aby określić, jaki przekrój drutu jest potrzebny dla 5 kW, należy skorzystać z tabel PUE („Zasady instalacji elektrycznej”). Katalog ten jest dokumentem regulacyjnym. Stwierdza, że ​​wyboru przekroju kabla dokonuje się według 4 kryteriów:

  1. Napięcie zasilania (jednofazowe lub trójfazowe).
  2. Materiał przewodnika.
  3. Prąd obciążenia mierzony w amperach (A) lub moc - w kilowatach (kW).
  4. Lokalizacja kabla.

PUE nie ma wartości 5 kW, więc będziesz musiał wybrać kolejną większą wartość - 5,5 kW. Do instalacji w dzisiejszym mieszkaniu konieczne jest użycie drutu miedzianego. W większości przypadków montaż odbywa się drogą powietrzną, dlatego z tabel referencyjnych odpowiedni jest przekrój 2,5 mm². W takim przypadku maksymalne dopuszczalne obciążenie prądowe wyniesie 25 A.

Powyższa książka referencyjna reguluje również prąd, dla którego zaprojektowano wyłącznik wejściowy (VA). Zgodnie z „Zasadami instalacji elektrycznej” przy obciążeniu 5,5 kW prąd VA powinien wynosić 25 A. W dokumencie stwierdza się, że prąd znamionowy drutu odpowiedniego dla domu lub mieszkania powinien być o rząd wielkości większy niż to z VA. W tym przypadku po 25 A następuje 35 A. Ostatnią wartość należy przyjąć jako wartość obliczoną. Prąd 35 A odpowiada przekrojowi 4 mm² i mocy 7,7 kW. Tak więc wybór przekroju drutu miedzianego według mocy jest zakończony: 4 mm².

Aby dowiedzieć się, jaki przekrój drutu jest potrzebny dla 10 kW, ponownie skorzystamy z podręcznika. Jeśli rozważymy przypadek otwartego okablowania, musimy zdecydować o materiale kabla i napięciu zasilania. Na przykład dla drutu aluminiowego i napięcia 220 V najbliższa wyższa moc wyniesie 13 kW, odpowiedni przekrój wynosi 10 mm²; dla 380 V moc wyniesie 12 kW, a przekrój 4 mm².

Wybierz według mocy

Przed wybraniem przekroju kabla na podstawie mocy należy obliczyć jego całkowitą wartość i sporządzić listę urządzeń elektrycznych znajdujących się na terytorium, do którego ułożony jest kabel. Na każdym urządzeniu należy podać moc, obok której zostaną zapisane odpowiednie jednostki miary: W lub kW (1 kW = 1000 W). Następnie musisz zsumować moc całego sprzętu i uzyskać sumę.

Jeśli wybierzesz kabel do podłączenia jednego urządzenia, wystarczą jedynie informacje o jego zużyciu energii. W tabelach PUE możesz dobrać przekroje przewodów w oparciu o moc.

Tabela 1. Dobór przekroju przewodu w zależności od mocy dla kabli z żyłami miedzianymi

Do kabli z żyłami miedzianymi
Napięcie 220 VNapięcie 380 V
Aktualny, Amoc, kWAktualny, Amoc, kW
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75.9
50 175 38.5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

Tabela 2. Dobór przekroju przewodu w zależności od mocy dla kabli z żyłami aluminiowymi

Przekrój przewodu, mm²Do kabli z żyłami aluminiowymi
Napięcie 220 VNapięcie 380 V
Aktualny, Amoc, kWAktualny, Amoc, kW
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11,0 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22,0 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,2

Ponadto musisz znać napięcie sieciowe: trójfazowe odpowiada 380 V, a jednofazowe - 220 V.

PUE dostarcza informacji zarówno dla przewodów aluminiowych, jak i miedzianych. Obydwa mają swoje zalety i wady. Zalety drutów miedzianych:

  • wysoka wytrzymałość;
  • elastyczność;
  • odporność na utlenianie;
  • przewodność elektryczna jest większa niż aluminium.

Wadą przewodów miedzianych jest ich wysoki koszt. W domach radzieckich podczas budowy zastosowano aluminiową instalację elektryczną. Dlatego w przypadku częściowej wymiany zaleca się zainstalowanie drutów aluminiowych. Jedynymi wyjątkami są przypadki, gdy zamiast całego starego okablowania instalowane jest nowe okablowanie (aż do rozdzielnicy). Wtedy sensowne jest użycie miedzi. Niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt miedzi i aluminium, gdyż prowadzi to do utleniania. Dlatego do ich łączenia stosuje się trzeci metal.

Możesz niezależnie obliczyć przekrój drutu w zależności od mocy dla obwodu trójfazowego. W tym celu należy skorzystać ze wzoru: I=P/(U*1,73), gdzie P – moc, W; U – napięcie, V; I – prąd, A. Następnie z tabeli referencyjnej dobiera się przekrój kabla w zależności od obliczonego prądu. Jeżeli nie ma wymaganej wartości, wybierana jest wartość najbliższa, która przekracza obliczoną.

Jak obliczyć według prądu

Ilość prądu przepływającego przez przewodnik zależy od jego długości, szerokości, rezystywności i temperatury. Po podgrzaniu prąd elektryczny maleje. Informacje referencyjne podano dla temperatury pokojowej (18°C). Aby dobrać przekrój kabla dla prądu, skorzystaj z tabel PUE.

Tabela 3. Prąd elektryczny do przewodów i przewodów miedzianych w izolacji gumowej i PCV

Pole przekroju przewodu, mm²
otwartyw jednej rurze
dwa jednordzeniowetrzy jednordzeniowecztery jednordzeniowejeden dwuprzewodowyjeden trójprzewodowy
0,5 11 - - - - -
0,75 15 - - - - -
1 17 16 15 14 15 14
1,2 20 18 16 15 16 14,5
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330 - - -
185 510 - - - - -
240 605 - - - - -
300 695 - - - - -
400 830 - - - - -

Do obliczania drutów aluminiowych służy tabela.

Tabela 4. Prąd elektryczny do przewodów i linek aluminiowych w izolacji gumowej i PCV

Pole przekroju przewodu, mm²Prąd A dla ułożonych przewodów
otwartyw jednej rurze
dwa jednordzeniowetrzy jednordzeniowecztery jednordzeniowejeden dwuprzewodowyjeden trójprzewodowy
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255 - - -
185 390 - - - - -
240 465 - - - - -
300 535 - - - - -
400 645 - - - - -

Oprócz prądu elektrycznego należy wybrać materiał przewodnika i napięcie.

Aby przybliżyć obliczenie przekroju kabla dla prądu, należy go podzielić przez 10. Jeśli wynikowego przekroju nie ma w tabeli, należy przyjąć najbliższą większą wartość. Zasada ta ma zastosowanie tylko w przypadkach, gdy maksymalny dopuszczalny prąd dla przewodów miedzianych nie przekracza 40 A. Dla zakresu od 40 do 80 A prąd należy podzielić przez 8. Jeżeli instalowane są kable aluminiowe, należy go podzielić przez 6. Dzieje się tak, ponieważ w celu zapewnienia równych obciążeń grubość przewodu aluminiowego jest większa niż grubość przewodu miedzianego.

Obliczanie przekroju kabla według mocy i długości

Długość kabla wpływa na straty napięcia. Zatem na końcu przewodu napięcie może spaść i stać się niewystarczające do działania urządzenia elektrycznego. W przypadku domowych sieci elektrycznych straty te można pominąć. Wystarczy wziąć kabel o 10-15 cm dłuższy. Rezerwa ta będzie wykorzystywana do przełączania i łączenia. Jeśli końce drutu są podłączone do ekranu, wówczas zapasowa długość powinna być jeszcze większa, ponieważ zostaną podłączone wyłączniki automatyczne.

Podczas układania kabli na duże odległości należy uwzględnić spadek napięcia. Każdy przewodnik charakteryzuje się oporem elektrycznym. Na ten parametr wpływają:

  1. Długość drutu, jednostka miary – m. Wraz ze wzrostem zwiększają się straty.
  2. Pole przekroju poprzecznego mierzone w mm². Wraz ze wzrostem spadek napięcia maleje.
  3. Rezystywność materiału (wartość odniesienia). Pokazuje opór drutu o wymiarach 1 milimetr kwadratowy na 1 metr.

Spadek napięcia jest liczbowo równy iloczynowi rezystancji i prądu. Dopuszczalne jest, aby podana wartość nie przekraczała 5%. W przeciwnym razie musisz wziąć kabel o większym przekroju. Algorytm obliczania przekroju drutu na podstawie maksymalnej mocy i długości:

  1. W zależności od mocy P, napięcia U i współczynnika cosph prąd obliczamy ze wzoru: I=P/(U*cosph). W przypadku sieci elektrycznych używanych w życiu codziennym cosф = 1. W przemyśle cosф oblicza się jako stosunek mocy czynnej do mocy całkowitej. Ta ostatnia składa się z mocy czynnej i biernej.
  2. Za pomocą tabel PUE określa się aktualny przekrój drutu.
  3. Rezystancję przewodnika obliczamy ze wzoru: Ro=ρ*l/S, gdzie ρ to rezystywność materiału, l to długość przewodnika, S to pole przekroju poprzecznego. Należy wziąć pod uwagę fakt, że prąd przepływa przez kabel nie tylko w jednym kierunku, ale także z powrotem. Zatem całkowity opór: R = Ro*2.
  4. Spadek napięcia wyznaczamy z zależności: ΔU=I*R.
  5. Spadek napięcia określamy procentowo: ΔU/U. Jeśli uzyskana wartość przekracza 5%, wybierz najbliższy większy przekrój przewodu z podręcznika.

Okablowanie otwarte i zamknięte

W zależności od umiejscowienia okablowanie dzieli się na 2 typy:

  • Zamknięte;
  • otwarty.

Dziś w mieszkaniach instalowane jest ukryte okablowanie. W ścianach i sufitach wykonano specjalne wgłębienia, w których można umieścić kable. Po zamontowaniu przewodów wnęki są otynkowane. Stosowane są druty miedziane. Wszystko jest zaplanowane z wyprzedzeniem, ponieważ z biegiem czasu, aby zbudować instalację elektryczną lub wymienić elementy, trzeba będzie zdemontować wykończenie. Do ukrytego wykończenia często stosuje się przewody i kable o płaskim kształcie.

Po rozłożeniu przewody są instalowane wzdłuż powierzchni pomieszczenia. Zalety mają elastyczne przewody o okrągłym kształcie. Można je łatwo zamontować w kanałach kablowych i przejść przez karbowanie. Przy obliczaniu obciążenia kabla uwzględnia się sposób ułożenia okablowania.

Tabela pokazuje moc, prąd i przekroje kabli i przewodów, Dla obliczenia i dobór kabli i przewodów, materiały kablowe i sprzęt elektryczny.


Do obliczeń wykorzystano dane z tablic PUE oraz wzorów na moc czynną dla obciążeń symetrycznych jednofazowych i trójfazowych.


Poniżej znajdują się tabele dla kabli i przewodów z żyłami miedzianymi i aluminiowymi.

Tabela doboru przekroju kabla dla prądu i mocy z żyłami miedzianymi
Miedziane przewodniki drutów i kabli
Napięcie, 220 V Napięcie, 380 V
prąd, A moc, kW prąd, A moc, kW
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66,0 260 171,6
Tabela doboru przekroju kabla dla prądu i mocy z żyłami aluminiowymi
Przekrój przewodu przewodzącego prąd, mm 2 Przewodniki aluminiowe do drutów i kabli
Napięcie, 220 V Napięcie, 380 V
prąd, A moc, kW prąd, A moc, kW
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11,0 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22,0 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,0

Przykład obliczenia przekroju kabla

Zadanie: zasilić element grzejny o mocy W=4,75 kW drutem miedzianym w kanale kablowym.
Bieżące obliczenia: I = W/U. Znamy napięcie: 220 woltów. Zgodnie ze wzorem przepływający prąd I = 4750/220 = 21,6 ampera.

Koncentrujemy się na drucie miedzianym, dlatego wartość średnicy rdzenia miedzianego pobieramy z tabeli. W kolumnie 220V - przewody miedziane znajdujemy wartość prądu przekraczającą 21,6 ampera, jest to linia o wartości 27 amperów. Z tej samej linii bierzemy przekrój rdzenia przewodzącego równy 2,5 kwadratu.

Obliczanie wymaganego przekroju kabla na podstawie rodzaju kabla lub drutu

№ Liczba żył
przekrój mm.
Kable (przewody) 		Średnica zewnętrzna mm. Średnica rury mm. Dopuszczalne długie
prąd (A) dla przewodów i kabli podczas układania: 		Dopuszczalny prąd ciągły
do prostokątnych prętów miedzianych
sekcje (A) PUE
VVG VVGng KVVG KVVGE NYM PV1 PV3 PCV (HDPE) Met.tr. Du w powietrzu w ziemi Przekrój, opony mm Liczba autobusów na fazę
1 1x0,75 2,7 16 20 15 15 1 2 3
2 1x1 2,8 16 20 17 17 15x3210
3 1x1,55,4 5,4 3 3,2 16 20 23 33 20x3275
4 1x2,55,4 5,7 3,5 3,6 16 20 30 44 25x3340
5 1x46 6 4 4 16 20 41 55 30x4475
6 1x66,5 6,5 5 5,5 16 20 50 70 40x4625
7 1x107,8 7,8 5,5 6,2 20 20 80 105 40x5700
8 1x169,9 9,9 7 8,2 20 20 100 135 50x5860
9 1x2511,5 11,5 9 10,5 32 32 140 175 50x6955
10 1x3512,6 12,6 10 11 32 32 170 210 60x61125 1740 2240
11 1x5014,4 14,4 12,5 13,2 32 32 215 265 80x61480 2110 2720
12 1x7016,4 16,4 14 14,8 40 40 270 320 100x61810 2470 3170
13 1x9518,8 18,7 16 17 40 40 325 385 60x81320 2160 2790
14 1x12020,4 20,4 50 50 385 445 80x81690 2620 3370
15 1x15021,1 21,1 50 50 440 505 100x82080 3060 3930
16 1x18524,7 24,7 50 50 510 570 120x82400 3400 4340
17 1x24027,4 27,4 63 65 605 60x101475 2560 3300
18 3x1,59,6 9,2 9 20 20 19 27 80x101900 3100 3990
19 3x2,510,5 10,2 10,2 20 20 25 38 100x102310 3610 4650
20 3x411,2 11,2 11,9 25 25 35 49 120x102650 4100 5200
21 3x611,8 11,8 13 25 25 42 60
prostokątne pręty miedziane
(A) Schneider Electric IP30
22 3x1014,6 14,6 25 25 55 90
23 3x1616,5 16,5 32 32 75 115
24 3x2520,5 20,5 32 32 95 150
25 3x3522,4 22,4 40 40 120 180 Przekrój, opony mm Liczba autobusów na fazę
26 4x1 8 9,5 16 20 14 14 1 2 3
27 4x1,59,8 9,8 9,2 10,1 20 20 19 27 50x5650 1150
28 4x2,511,5 11,5 11,1 11,1 20 20 25 38 63x5750 1350 1750
29 4x5030 31,3 63 65 145 225 80x51000 1650 2150
30 4x7031,6 36,4 80 80 180 275 100x51200 1900 2550
31 4x9535,2 41,5 80 80 220 330 125x51350 2150 3200
32 4x12038,8 45,6 100 100 260 385 Dopuszczalny prąd ciągły dla
prostokątne szyny miedziane (A) Schneider Electric IP31
33 4x15042,2 51,1 100 100 305 435
34 4x18546,4 54,7 100 100 350 500
35 5x1 9,5 10,3 16 20 14 14
36 5x1,510 10 10 10,9 10,3 20 20 19 27 Przekrój, opony mm Liczba autobusów na fazę
37 5x2,511 11 11,1 11,5 12 20 20 25 38 1 2 3
38 5x412,8 12,8 14,9 25 25 35 49 50x5600 1000
39 5x614,2 14,2 16,3 32 32 42 60 63x5700 1150 1600
40 5x1017,5 17,5 19,6 40 40 55 90 80x5900 1450 1900
41 5x1622 22 24,4 50 50 75 115 100x51050 1600 2200
42 5x2526,8 26,8 29,4 63 65 95 150 125x51200 1950 2800
43 5x3528,5 29,8 63 65 120 180
44 5x5032,6 35 80 80 145 225
45 5x9542,8 100 100 220 330
46 5x12047,7 100 100 260 385
47 5x15055,8 100 100 305 435
48 5x18561,9 100 100 350 500
49 7x1 10 11 16 20 14 14
50 7x1,5 11,3 11,8 20 20 19 27
51 7x2,5 11,9 12,4 20 20 25 38
52 10x1 12,9 13,6 25 25 14 14
53 10x1,5 14,1 14,5 32 32 19 27
54 10x2,5 15,6 17,1 32 32 25 38
55 14x1 14,1 14,6 32 32 14 14
56 14x1,5 15,2 15,7 32 32 19 27
57 14x2,5 16,9 18,7 40 40 25 38
58 19x1 15,2 16,9 40 40 14 14
59 19x1,5 16,9 18,5 40 40 19 27
60 19x2,5 19,2 20,5 50 50 25 38
61 27x1 18 19,9 50 50 14 14
62 27x1,5 19,3 21,5 50 50 19 27
63 27x2,5 21,7 24,3 50 50 25 38
64 37x1 19,7 21,9 50 50 14 14
65 37x1,5 21,5 24,1 50 50 19 27
66 37x2,5 24,7 28,5 63 65 25 38

Każdy mistrz chce wiedzieć... jak obliczyć przekrój kabla dla konkretnego obciążenia. Trzeba się z tym liczyć przy okablowaniu w domu czy garażu, nawet przy podłączaniu maszyn - trzeba mieć pewność, że wybrany przewód zasilający nie będzie dymił po włączeniu maszyny...

Postanowiłem stworzyć kalkulator do obliczania przekroju kabla na podstawie mocy, tj. Kalkulator oblicza pobierany prąd, a następnie określa wymagany przekrój przewodu, a także zaleca najbliższy wyłącznik.

Kable zasilające GOST 31996-2012

Obliczanie przekroju kabla według mocy odbywa się zgodnie z tabelami dokumentu normatywnego GOST 31996-2012 „Kable elektroenergetyczne w izolacji z tworzywa sztucznego”. W tym przypadku przekrój jest oznaczony rezerwą prądu, aby uniknąć nagrzania i pożaru drutu pracującego przy maksymalnym prądzie. Wprowadziłem także współczynnik 10%, czyli tzw. do prądu maksymalnego doliczane jest kolejne 10% dla płynnej pracy kabla :)

Na przykład bierzemy moc obciążenia 7000 W przy napięciu 250 woltów, otrzymujemy prąd 30,8 ampera (dodając 10% rezerwy), w rezultacie użyjemy jednożyłowego drutu miedzianego ułożonego w powietrzu otrzymujemy przekrój: 4 mm2, tj. kabel o maksymalnym natężeniu prądu 39 amperów. Kabel o przekroju 2,5 mm2. Nie zaleca się używania go do prądu o natężeniu 30 amperów, ponieważ drut będzie pracował przy maksymalnych dopuszczalnych wartościach prądu, co może prowadzić do nagrzania drutu i późniejszego zniszczenia izolacji elektrycznej.

Tabela przekrojów kabli według prądu i mocy dla drutu miedzianego

Sprawdź także te artykuły

Przekrój rdzenia mm 2 Do kabli z żyłami miedzianymi
Napięcie 220 V Napięcie 380 V
Obecny A Moc, kW Obecny A Moc, kW
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

Dane w tabelach dotyczą okablowania OTWARTE!!!

Tabela przekrojów drutu aluminiowego według poboru mocy i prądu

Przekrój rdzenia mm 2 Do kabli z żyłami aluminiowymi
Napięcie 220 V Napięcie 380 V
Obecny A Moc, kW Obecny A Moc, kW
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,0

Kalkulator przekroju kabla


Kalkulator online służy do obliczania przekroju kabla według mocy.

Możesz wybrać żądane urządzenia elektryczne, zaznaczając je, aby automatycznie określić ich moc, lub wprowadzić moc w watach (nie kilowatach!) w polu poniżej wybierz pozostałe dane: napięcie sieci, metal żyły, rodzaj kabla, miejsce jego ułożenia, a kalkulator obliczy przekrój przewodu według mocy i podpowie, który wyłącznik zainstalować.

Mam nadzieję, że mój kalkulator pomoże wielu rzemieślnikom.


Obliczanie przekroju kabla według mocy:

Wymagana moc(wybierz konsumentów z tabeli):

Przekrój przewodów i kabliokreślane są na podstawie dopuszczalnego nagrzewania z uwzględnieniem trybu normalnego i awaryjnego, a także nierównomiernego rozkładu prądów pomiędzy poszczególnymi liniami, gdyż nagrzewanie zmienia właściwości fizyczne przewodnika, zwiększa jego rezystancję, zwiększa bezużyteczne zużycie energii elektrycznej na ogrzewanie części przewodzących i skraca żywotność izolacji. Nadmierne ciepło jest szkodliwe dla izolacji i połączeń stykowych i może spowodować pożar lub eksplozję.

Dobór przekroju kabla i drutu grzejnego

Wybór przekroju poprzecznego z warunków dopuszczalnego nagrzewania sprowadza się do wykorzystania odpowiednich tabel długoterminowych dopuszczalnych obciążeń prądowych Id, przy których przewody nagrzewają się do ustalonej w praktyce maksymalnej dopuszczalnej temperatury, aby zapobiec przedwczesnemu zużyciu izolacji , gwarantują niezawodny kontakt na styku przewodów i eliminują różne sytuacje awaryjne, które zaobserwowano w Id≥ Ip, Ip - obliczony prąd obciążenia.

Przy wyborze przekroju kabla okresowe obciążenia w trybie przerywanym przeliczane są na zredukowany prąd ciągły

gdzie Ipv jest prądem przerywanym odbiornika w czasie włączenia fotowoltaiki.

Wybierając przekrój przewodów i kabli, należy pamiętać, że przy tej samej temperaturze ogrzewania dopuszczalna gęstość prądu przewodów o większym przekroju powinna być mniejsza, ponieważ ich przekrój wzrasta w większym stopniu niż rośnie powierzchnia chłodząca (patrz rys. 1). Z tego powodu, aby oszczędzać metale nieżelazne, zamiast jednego kabla o większym przekroju, często wybiera się dwa lub więcej kabli o mniejszym przekroju.

Ryc. 1. Wykres zależności dopuszczalnej gęstości prądu od przekroju przewodów miedzianych otwartego kabla trójżyłowego na napięcie 6 kV w izolacji z papieru impregnowanego, nagrzanego prądem do temperatury +65 ° C przy temperaturze powietrza +25 „C.

W finale wybór lokalizacji przewodów i kabli w oparciu o warunki dopuszczalnego nagrzewania Zgodnie z odpowiednimi tabelami należy wziąć pod uwagę nie tylko obliczony prąd linii, ale także sposób jego ułożenia, materiał przewodów i temperatura otoczenia.

Linie kablowe na napięcia powyżej 1000 V, dobrane ze względu na warunki dopuszczalnego nagrzewania prądem ciągłym, sprawdzane są również pod kątem nagrzewania się prądami zwarciowymi. Jeżeli temperatura żył miedzianych i aluminiowych kabli w izolacji z papieru impregnowanego o napięciach do 10 kV przekracza 200°C, a kabli o napięciach 35 - 220 kV przekracza 125°C, odpowiednio zwiększa się ich przekrój.

Przekrój przewodów i kabli wewnętrznych sieci elektroenergetycznych o napięciach do 1000 V jest dostosowany do możliwości łączeniowych urządzeń zabezpieczających linie - bezpieczników i wyłączników - tak, że nierówność I d / I z z jest uzasadniona, gdzie k z wynosi krotność dopuszczalnego długotrwałego prądu przewodu w stosunku do prądu znamionowego lub prądu zadziałania urządzenia zabezpieczającego I z (od ). Niezachowanie powyższej nierówności wymusza odpowiednie zwiększenie wybranego przekroju rdzeni.

Dobór przekroju kabli i przewodów pod kątem utraty napięcia

Należy sprawdzić przekrój kabli i przewodów, wybrany na podstawie warunków ogrzewania i uzgodniony pod kątem możliwości łączeniowych urządzeń zabezpieczających względna liniowa strata napięcia.

gdzie U jest napięciem źródła energii elektrycznej, Unom jest napięciem w miejscu przyłączenia odbiornika.

Dopuszczalne odchylenie napięcia na zaciskach silnika od wartości znamionowej nie powinno przekraczać ±5%, a w niektórych przypadkach może sięgać +10%.

W sieciach oświetleniowych obniżenie napięcia dla najbardziej oddalonych lamp wewnętrznego oświetlenia roboczego i naświetlaczy instalacji oświetlenia zewnętrznego nie powinno przekraczać 2,5% napięcia znamionowego lamp, dla lamp oświetlenia zewnętrznego i awaryjnego - 5%, a w sieciach o napięcie 12..42 V - 10%. Większe obniżki napięcia prowadzą do znacznego zmniejszenia oświetlenia stanowisk pracy, powodują spadek wydajności pracy i mogą powodować warunki, w których nie jest zapewniony zapłon lamp wyładowczych. Najwyższe napięcie na lampach z reguły nie powinno przekraczać 105% wartości znamionowej.

Podwyższanie napięcia wewnętrznych sieci zasilających powyżej napięcia przewidzianego w normach jest niedopuszczalne, gdyż prowadzi do znacznego wzrostu zużycia energii elektrycznej, skrócenia żywotności urządzeń elektrycznych elektroenergetycznych i oświetleniowych, a czasami do zmniejszenia jakość produktów.


Ryż. 2. Obliczanie strat napięcia w trójfazowej linii trójprzewodowej przy doborze przekroju kabli i przewodów: a - przy jednym obciążeniu na końcu linii, b - przy kilku obciążeniach rozproszonych.

Sprawdzanie przekroju przewodów trójfazowej linii trójprzewodowej z jednym obciążeniem na jej końcu (ryc. 2, a), charakteryzującej się obliczonym prądem I p i współczynnikiem mocy cos phi dla względnego liniowego utratę napięcia, wykonuje się w następujący sposób:

gdzie Unom to znamionowe napięcie linii sieci, V, Ro i Ho to odpowiednio rezystancja czynna i indukcyjna jednego kilometra linii, wybrana z tabel referencyjnych, Ohm / km, P r to obliczona moc czynna obciążenia, kW , L to długość linii, km.

Dla nierozgałęzionej głównej trójfazowej linii trójprzewodowej o stałym przekroju, przenoszącej obciążenia rozmieszczone wzdłuż niej przy prądach znamionowych I p1, I p2, ..., I p i odpowiednich współczynnikach mocy cos phi1, cos phi2, .. ., cos phi, oddalony od źródła zasilania w odległościach L1, L2, ..., Ln (ryc. 2, b), względna liniowa strata napięcia do najbardziej odległego odbiornika:

Gdzie Moc czynna Ppi to obliczone i-te obciążenie usunięte ze źródła zasilania w odległości L.

Jeżeli obliczona względna strata napięcia d U okaże się wyższa niż dopuszczają normy, należy zwiększyć wybrany przekrój, aby zapewnić znormalizowaną wartość tej wartości.

Dla małych przekrojów przewodów i kabli można pominąć reaktancję indukcyjną Xo, co znacznie upraszcza odpowiednie obliczenia. w trójfazowych trójprzewodowych sieciach dystrybucji oświetlenia zewnętrznego o znacznej długości należy zwrócić uwagę na prawidłowe włączenie lamp w jednakowych odstępach, ponieważ w przeciwnym razie są one nierównomiernie rozmieszczone pomiędzy fazami i mogą sięgać kilkudziesięciu procent w stosunku do napięcia znamionowego.




Dobór przekroju kabla na podstawie ekonomicznej gęstości prądu

Dobór przekroju przewodów i kabli bez uwzględnienia czynników ekonomicznych może prowadzić do znacznych strat energii elektrycznej w liniach i znacznego wzrostu kosztów eksploatacji. Z tego powodu przekrój przewodów sieci elektrycznych wewnętrznego zasilania o znacznej długości, a także sieci pracujących przy dużej liczbie godzin maksymalnego wykorzystania obciążenia - Tmax > 4000 godzin - nie może być mniejszy niż odpowiedni zalecana ekonomiczna gęstość prądu, ustalając optymalny stosunek kosztów kapitałowych do kosztów operacyjnych, który definiuje się następująco:

Gdzie I r - prąd obliczeniowy linii bez uwzględnienia wzrostu obciążenia podczas awarii i napraw, J e - ekonomiczna gęstość prądu oparta na zwrocie kosztów kapitałowych w ciągu 8 - 10 lat.

Szacunkowy przekrój gospodarczy zaokrągla się do najbliższej normy i jeśli okaże się, że jest ona większa niż 150 mm2, jedną linię kablową zastępuje się dwoma lub więcej kablami o całkowitym przekroju odpowiadającym przekrojowi ekonomicznemu. Nie zaleca się stosowania kabli o nieznacznie zmiennym obciążeniu i przekroju mniejszym niż 50 mm2.

Przekrój kabli i przewodów o napięciu do 1000 V przy liczbie godzin maksymalnego wykorzystania obciążenia Tmax

W trójfazowych sieciach czteroprzewodowych nie oblicza się przekroju przewodu neutralnego, lecz przyjmuje się, że wynosi on co najmniej 50% przekroju wybranego dla przewodów głównych, a w sieciach zasilających lampy wyładowcze, które powoduje pojawienie się wyższych harmonicznych prądu, jest taki sam jak w głównych przewodach.

Podobne artykuły