Розрахунок перерізу дроту. Який кабель краще використовувати для проведення в квартирі: марки, перерізи, вибір Розрахунок перерізу вступного кабелю

Електроенергія настільки міцно увійшла в наше життя, що при раптовому відключенні електричного живлення наше життя ніби завмирає, і ми з нетерпінням чекаємо, поки його відновлять. Нас оточує безліч різних електроприладів, які підключаються до домашньої мережі або безпосередньо через розетки, або через

подовжувачі чи перенесення.

Іноді буває потрібно провести в іншу господарську споруду, замінити провід або зробити саморобний подовжувач. Або ж потрібно порахувати, яку максимальну кількість приладів можна одночасно включити в один трійник, щоб у ньому не грівся провід і не сталася пожежа.

Який провід вибрати?

Не секрет, що мідь має менший опір у порівнянні з алюмінієм, і тому якщо порівнювати мідну і у яких перетин дроту однаковий, то в першому випадку допустиме навантаження буде дещо більше. Мідний дріт міцніший, м'якший і не ламається в місцях перегину. Крім того, мідь менше схильна до окислення та корозії. Єдина перевага алюмінієвого дроту полягає в його вартості, яка втричі чи вчетверо менша порівняно з мідним.

Розрахунок перерізу дроту за потужністю

Будь-яка електропроводка повинна відповідати навантаженню, що підключається до неї. Перетин дроту розраховується виходячи з максимально допустимого нагріву струмопровідної жили. Величина нагрівання залежить від потужності електроприладів, що підключаються. Таким чином, розрахувавши максимально можливу сумарну потужність пристроїв у приміщенні, можна визначити, який має бути переріз дроту. На практиці зручно користуватися онлайн-калькулятором або спеціальними таблицями, які містять інформацію про допустиме струмове навантаження на кабель.

Перетин дроту, кв.мм	Мідний дріт (кабель, жила)
	Напруга в ланцюзі, 220 В		Напруга в ланцюзі, 380 В
	Потужність, кВт	сила струму, А	Потужність, кВт	сила струму, А

Перетин дроту, кв.мм	Алюмінієвий провід (кабель, жила)
	Напруга в ланцюзі, 220 В		Напруга в ланцюзі, 380 В
	потужність. кВт	сила струму. А	потужність. кВт	сила струму. А

Як перевірити перетин дроту?

Оскільки дроти найчастіше мають круглу форму перерізу, то площа зрізу розраховується за такою формулою:

S = π х d²/4 чи S = ​​0,8 х d², де
S - площа перерізу жили в мм. кв.;
π - 3,14;
d - Діаметр жили в мм.

Припустимо, наприклад, діаметр проводу дорівнює 1.3 мм., тоді S = 0,8 . 1,3 ² = 0,8. 1,3 х 1,3 = 1,352 мм. кв.

Якщо провід складається з кількох жил, то вважається переріз однієї жили і множиться на їхню загальну кількість у пучку. Діаметр зазвичай вимірюють штангенциркулем, але якщо його немає, підійде звичайна лінійка. У цьому випадку щільно намотують на олівець приблизно 10-15 витків, вимірювають лінійкою довжину намотування і ділять отриману величину кількість витків.

При будь-яких електромонтажних роботах слід пам'ятати, що з електрики не терпить недбалого поводження і не прощає помилок. Електробезпека та надійність - ось чого потрібно завжди прагнути при будь-яких роботах з електропроводкою в квартирі, на дачі або в будинку.

Перетин дроту важливо підбирати тим, хто самостійно проводить електрику до будинку.

Від правильності перерізу залежить безперебійність подачі струму, відсутність ризиків виникнення збоїв, стабільність роботи пристроїв, а також безпека мешканців будинку, що є важливим для людського життя.

Якщо взяти невідповідний провід, тобто неправильно підібрати перетин, можуть виникнути такі наслідки:

• кабель перегріватиметься;
• висока температура викликає розплавлення ізоляції;
• є ризик виникнення;
• можлива пожежа;
• пристрої, що працюють від мережі, можуть згоріти у процесі експлуатації.

Як вибрати дроти?

Довго допустиме струмове навантаження - це головне, на що слід звертати увагу під час вибору дроту в магазині.

Кожен вид дроту має поставлятися у продаж із паспортом, де всі ці дані зазначаються.

Що таке довго допустиме навантаження? Це максимальна сукупність потужностей пристроїв, які споживають струм.

Якщо межа перевищена, експлуатація проводки неприпустима.

Отже, логічно припустити, що для розрахунку необхідного перерізу ми враховуємо сукупну потужність приладів, пристроїв та інших предметів, які працюють із споживанням енергії (навіть звичайні зарядні пристрої для телефонів потрібно врахувати).

Якщо ми проводимо, краще монтувати проводку із запасом максимальної пропускної спроможності, оскільки ремонт робиться, ймовірно, не на один рік, а згодом і прилади виробляються потужнішими, і докупити ви напевно щось захочете.

Говорячи про ефективність міді або алюмінію у виробництві кабелів для електропроводки, варто впевнено сказати, що алюміній має більший набір переваг на тлі міді. На його користь можна позначити:

• стійка до механічних пошкоджень;
• при перегинах не ламається;
• міцна;
• гнучка;
• відсутні окиснення;
• якщо порівнювати мідь та алюміній в експлуатації, то два різних дроти з однаковим перерізом зможуть пропустити різний обсяг енергії. Звичайно, виграє у протистоянні за право надійнішого компонента мідь.

Якщо найпотужніші пристрої планується підключати до різних розеток, то переріз дротів може бути 2.5 мм при навантаженні, яке ми вивели на прикладі.

Якщо при цьому показнику високопотужні прилади підключаться в одну розетку (або навіть в одну кімнату, то 4-6 мм - ідеальне рішення).

Однак для кімнати, де не будуть працювати надто сильні прилади, достатньо перетину 1.5 мм на все приміщення.

Також вам належить розібратися. У цьому допоможе схема:

Як правило, основне, що є у квартирі з двома кімнатами, що живиться електроенергією, це:

• бойлер. Найпотужніший прилад, але є не всі. Якщо у вас встановлено газову колонку, але в перспективі ви плануєте перейти на бойлер, краще відразу врахуйте, що він споживає близько 2000 Вт;
• праска. Хоч і включаємо ми його нечасто, але споживає цей пристрій цілих 1700 Вт, що значно вплине на об'єм потоку енергії при його включенні;
• електричний чайник. Споживає 1200 Вт. Кухонний атрибут практично кожної квартири;
• пральна машина. Мабуть, один із лідерів із забору енергії. Споживає 2500 Вт;
• мікрохвильова піч – потужність варіюється, але в середньому становить 700 Вт;
• порохотяг. Приблизно 650 Вт;
• комп'ютер. 500 Вт;
• світло. 500 Вт;
• холодильник. 300 Вт;
• сучасний телевізор. 140 Вт.

Важливо: є енергозберігаючі пристрої, а звичайні. Радіатори, які виглядають однаково, можуть значно відрізнятися за рівнем споживаної енергії, але на коробці або паспорті до приладу ці дані обов'язково вказуються з розрахунку, наскільки багато прилад бере на годину часу.

Розрахунок перерізу дроту для фази мережі

Для однофазної

• підсумовуємо потужність всіх пристроїв, які будуть використовуватись у квартирі;
• множимо отриману суму на коефіцієнт одночасності (цей показник прораховується, ґрунтуючись на середніх даних про одночасне включення ряду пристроїв, і становить 0.75);
• отримане число ділимо на напругу у мережі (у разі 220).

Розрахунок перерізу дроту для трифазної мережі 380 Вт

Розраховуємо в такій послідовності:

Загалом формула виглядатиме так:

Таблиця перерізу проводів

Щоб дізнатися допустиме навантаження для певного дроту та провести розрахунок перерізу дроту, достатньо порівняти отримані дані з вже готовими таблицями.

Щоправда, багато залежить від того, який провід використовується.

Для мідних дротів:

Для алюмінієвих:

Важливо: якщо кабель складається із 4 або 5 жил, отриманий результат множиться на коефіцієнт 0.93.

На ви можете дізнатися все від справжніх професіоналів своєї справи.

Отже, відома потужність кожного електроприладу в будинку, відома кількість освітлювальних приладів і точок освітлення дозволяють порахувати сумарну потужність, що вживається. Це не точна сума, оскільки більшість значень потужностей різних приладів є усередненими. Тому до цієї цифри варто одразу додати 5% від її значення.

Усереднені показання потужностей для поширених електроприладів

Споживач	Потужність, Вт
ТБ	300
Принтер	500
Комп'ютер	500
Фен для волосся	1200
Праска	1700
Електрочайник	1200
Тостер	800
Обігрівач	1500
Мікрохвильова піч	1400
Духовка	2000
Холодильник	600
Пральна машина	2500
Електроплита	2000
Освітлення	2000
Проточний водонагрівач	5000
Бойлер	1500
Дриль	800
Перфоратор	1200
Зварювальний апарат	2300
Газонокосарка	1500
Водяний насос	1000

І багато хто вважає, що цього достатньо для підбору майже стандартних варіантів мідного кабелю:

• переріз 0,5 мм2 для дротів на освітлення точкових світильників;
• переріз 1,5 мм2 для дротів освітлення для люстр;
• перетин 25 мм2 для всіх розеток.

На рівні побутового використання електрики така схема виглядає цілком прийнятною. Поки на кухні одночасно не вирішив включитися холодильник та електричний чайник, тоді як ви там же дивилися телевізор. Такий же неприємний сюрприз наздоганяє вас, коли ви включаєте в одну розетку кавоварку, пральну машинку та мікрохвильову піч.

Тепловий розрахунок з використанням поправочних коефіцієнтів

Для кількох ліній в одному кабель-каналі табличні значення максимального струму слід помножити на відповідний коефіцієнт:

• 0.68 - Для числа провідників від 2-х до 5 шт.
• 0.63 - Для провідників від 7 до 9 шт.
• 0.6 - Для провідників від 10 до 12 шт.

Коефіцієнт відноситься саме до проводів (жилів), а не до кількості ліній, що проходять. При розрахунку кількості прокладених жил не береться до уваги нульовий робочий провід або провід заземлення. Згідно з ПУЕ та ГОСТ 16442-80 вони на нагрівання проводів не впливають при проходженні нормальних струмів.

Підсумовуючи сказане вище, виходить, що для коректного і точного підбору перерізу проводів необхідно знати:

1. Суму максимальних потужностей електроприладів.
2. Характеристики мережі: кількість фаз та напруга.
3. Характеристики матеріалу для кабелю.
4. Табличні дані та коефіцієнти.

При цьому потужність не є основним показником окремої лінії кабелю або всієї внутрішньої системи електропостачання. При підборі перерізу обов'язково слід розрахувати максимальний струм навантаження, а потім звірити його з номінальним струмом автомата домашньої мережі.

Як розрахувати кабель за струмом, напругою та довжиною. , як відомо, бувають різного перерізу, матеріалу та з різною кількістю жил. Який із них треба вибрати, щоб не переплачувати, та одночасно забезпечити безпечну стабільну роботу всіх електроприладів у будинку. Для цього необхідно зробити розрахунок кабелю. Розрахунок перерізу проводять, знаючи потужність приладів, що живляться від мережі, і струм, який проходитиме кабелем. Також потрібно знати кілька інших параметрів проводки.

Основні правила

При прокладанні електромереж у житлових будинках, гаражах, квартирах найчастіше використовують кабель із гумовою або ПВХ ізоляцією, розрахований на напругу не більше 1 кВ. Існують марки, які можна застосовувати на відкритому повітрі, у приміщеннях, у стінах (штробах) та трубах. Зазвичай це кабель ВВГ чи АВВГ із різною площею перерізу та кількістю жил.
Застосовують також дроти ПВС та шнури ШВВП для приєднання електричних приладів.

Після розрахунку вибирається максимально допустиме значення перерізу із ряду марок кабелю.

Основні рекомендації щодо вибору перерізу перебувають у Правилах улаштування електроустановок (ПУЕ). Випущено 6-те та 7-ме видання, в яких докладно описується, як прокладати кабелі та проводи, встановлювати захист, розподільні пристрої та інші важливі моменти.

За порушення правил передбачено адміністративні штрафи. Але найголовніше полягає в тому, що порушення правил може призвести до виходу з ладу електроприладів, займання проводки та серйозних пожеж. Збитки від пожежі вимірюються часом не грошовою сумою, а людськими жертвами.

Важливість правильного вибору перерізу

Чому розрахунок перерізу кабелю такий важливий? Щоб відповісти, слід згадати шкільні уроки фізики.

Струм протікає по дротах і нагріває їх. Чим сильніша потужність, тим більше нагрівання. Активна потужність струму обчислюють за такою формулою:

P=U*I* cos φ=I²*R

R- Активний опір.

Як видно, потужність залежить від сили струму та опору. Чим більший опір, тим більше виділяється тепла, тобто тим сильніше дроти нагріваються. Аналогічно струму. Чим він більший, тим більше гріється провідник.

Опір у свою чергу залежить від матеріалу провідника, його довжини та площі поперечного перерізу.

R=ρ*l/S

ρ - питомий опір;

l- Довжина провідника;

S- площа поперечного перерізу.

Видно, що менше площа, тим більше опір. А що більший опір, то провідник сильніше нагрівається.

Якщо купуєте провід та заміряєте його діаметр, то не забудьте, що площа розраховується за формулою:

S=π*d²/4

d- Діаметр.

Не варто також забувати питомий опір. Воно залежить від матеріалу, з якого зроблено дроти. Питомий опір алюмінію більший, ніж міді. Значить, при однаковій площі сильніше нагріватиметься алюміній. Відразу стає зрозуміло, чому алюмінієві дроти рекомендують брати більший переріз, ніж мідні.

Щоб щоразу не вдаватися у довгий розрахунок перерізу кабелю, було розроблено норми вибору перерізу проводів у таблицях.

Розрахунок перерізу дроту за потужністю та струмом

Розрахунок перерізу дроту залежить від сумарної потужності, що споживається електричними приладами у квартирі. Її можна розрахувати індивідуально або скористатися середніми характеристиками.

Для точності розрахунків складають структурну схему, де зображені прилади. Дізнатися про потужність кожного можна з інструкції або прочитати на етикетці. Найбільша потужність електричних печей, бойлерів, кондиціонерів. Сумарна цифра повинна вийти в діапазоні приблизно 5-15 кВт.

Знаючи потужність, за формулою визначають номінальну силу струму:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P- Потужність у ВАТ

U=220 Вольт

K=0,75 – коефіцієнт одночасного включення;

cos φ=1для побутових електроприладів;

Якщо мережа трифазна, то застосовують іншу формулу:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

Розрахувавши струм, треба скористатися таблицями, які представлені в ПУЕ, та визначити переріз проводу. У таблицях вказано допустимий тривалий струм для мідних та алюмінієвих проводів із ізоляцією різного типу. Округлення завжди виробляють у велику сторону, щоб був запас.

Можна також звернутися до таблиць, у яких перетин рекомендують визначати лише за потужністю.

Розроблено спеціальні калькулятори, якими визначають перетин, знаючи споживану потужність, фазність мережі і протяжність кабельної лінії. Зверніть увагу на умови прокладки (у трубі або на відкритому повітрі).

Вплив довжини проводки на вибір кабелю

Якщо кабель дуже довгий, то виникають додаткові обмеження на вибір перерізу, так як на протяжній ділянці відбуваються втрати напруги, які призводять до додаткового нагрівання. Для розрахунку втрат напруги використовують поняття «момент навантаження». Його визначають як добуток потужності в кіловатах на довжину в метрах. Далі дивляться значення втрат у таблицях. Наприклад, якщо споживана потужність становить 2 кВт, а довжина кабелю 40 м, момент дорівнює 80 кВт*м. Для мідного кабелю перерізом 2,5 мм. це означає, що втрати напруги становлять 2-3%.

Якщо втрати будуть перевищувати 5%, необхідно брати перетин із запасом, більше рекомендованого до використання при заданому струмі.

Розрахункові таблиці передбачені окремо для однофазної та трифазної мережі. Для трифазного моменту навантаження збільшується, оскільки потужність навантаження розподіляється по трьох фазах. Отже, втрати зменшуються і вплив довжини зменшується.

Втрати напруги важливі для низьковольтних приладів, зокрема газорозрядних ламп. Якщо напруга живлення становить 12 В, то при втратах 3% для мережі 220 В падіння мало помітно, а для низьковольтної лампи воно зменшиться майже вдвічі. Тому важливо розміщувати пускорегулюючі пристрої максимально близько до таких ламп.

Розрахунок втрат напруги виконується так:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P- Активна потужність, Вт.

Q- Реактивна потужність, Вт.

r0- Активний опір лінії, Ом/м.

x0- Реактивний опір лінії, Ом/м.

Uн- Номінальна напруга, Ст (воно вказується в характеристиках електроприладів).

L- Довжина лінії, м. с.

Ну а якщо простіше для побутових умов:

ΔU=I*R

R- Опір кабелю, розраховується за відомою формулою R=ρ*l/S;

I- Сила струму, знаходять із закону Ома;

Допустимо, у нас вийшло, що I=4000 Вт/220 У= 18,2 А.

Опір однієї жили мідного дроту завдовжки 20 м та площею 1,5 мм кв. склало R= 0,23 Ом. Сумарний опір двох жил дорівнює 0,46 Ом.

Тоді ΔU= 18,2 * 0,46 = 8,37 В

У відсотковому співвідношенні

8,37*100/220=3,8%

На довгих лініях від перевантажень та коротких замикань встановлюють із тепловими та електромагнітними розчіплювачами.

Розрахунок перерізу дротує дуже важливою складовою якісної та надійної електропроводки. Адже в ці розрахунки закладаються споживана потужність електрообладнання та тривало допустимі струми, які здатні витримати провід у нормальному робочому режимі. До того ж усі ми хочемо мати гарантію та бути впевненими в електро та пожежобезпеці електропроводки, тому розрахунок перерізу дротує таким важливим.

Давайте подивимося, до чого може призвести неправильний вибір перерізу проводу.

Найчастіше електрики працюючі нині над ринком у сфері послуг не обтяжують себе виконанням взагалі будь-яких розрахунків, а просто завищують чи занижують перетин проводу. Пов'язано це зазвичай з тим, що вони після довгого часу після закінчення навчальних закладів не пам'ятають як це робиться, оскільки отримані знання вчасно не закріплювалися на практиці. Здебільшого цими знаннями володіє деяка частина енергетиків і головних інженерів і те, що їх знання день у день експлуатуються у цьому напрямі.

Якщо перетин дроту менший за необхідний

Розглянемо приклад, якщо перетин дроту занижений, тобто обрано менше споживаної потужності.

Даний випадок є найнебезпечнішим із усіх розглянутих, оскільки може призвести до псування електрообладнання, пожежі, ураження людей електричним струмом, а нерідко і смерті. Чому так відбувається все дуже просто. Допустимо ми маємо електричний водонагрівач потужністю 3 кВт, а провід закладений фахівцем здатний витримати лише 1,5 кВт. При включенні водонагрівача провід дуже сильно нагріватиметься, що з часом призведе до пошкодження ізоляції, а в подальшому і повного її руйнування, відбудеться коротке замикання.

Якщо перетин дроту більше за необхідний

Тепер, розглянемо приклад із завищеним перерізом дроту, вибраним більше, ніж потрібно для обладнання. Про запас у народі навіть приказки різні є, не зайвий мовляв він. У розумних болях він справді не зайвий, але обійдеться набагато дорожче за необхідне. На наведений у прикладі вище водонагрівач потужністю 3 кВт, за розрахунком, нам потрібен переріз дроту 2,5 мм 2 дивимося по таблиці 1.3.4 наведеної в ПУЕ (правила пристрою електроустановок). А в нашому випадку допустимо було використано провід 6 мм 2 , вартість цього дроту буде в 2,5 рази вище ніж 2,5 мм 2 , допустимо 2,5 коштує 28 рублів, а 6 коштує 70 рублів за метр. Потрібно нам припустимо 20 метрів, у першому випадку ми витратимо 560 рублів, а в другому 1400 рублів, різниця в грошах очевидна. А уявіть, якщо ви зробіть, зробіть завищеними проводами всю квартиру, скільки грошей у цьому випадку ви викинете на вітер. Звідси питання, а чи потрібний вам такий запас?

Підводячи проміжні підсумки, ми довідалися, що неправильний розрахунок перерізу проводів має дуже неприємні, а в деяких випадках серйозні наслідки, тому підходити до вибору перерізу проводів просто необхідно правильно, грамотно і серйозно.

Формула розрахунку перерізу дроту

I розрахун =P/U ном

де I розр - розрахунковий струм,

P – потужність обладнання,

U ном – номінальна напруга = 220 вольт

Наприклад розрахуємо електричний водонагрівач 3 кВт.

3 кВт = 3000 Вт, I розрахунок = 3000/220 = 13,636363 ..., округлим I розрахунок =14 А

Існують також різні поправочні коефіцієнти, за умовами середовища та прокладки проводу, а також коефіцієнт повторно короткочасного включення. Більшою мірою ці коефіцієнти мають вагу в трифазних мережах 380 вольт на виробництві, де є великі пускові струми. А в нашому випадку ми маємо побутові електроприлади розраховані на напругу 220 вольт, тому розраховувати ми його не будемо, але обов'язково врахуємо та визначимо його середнім значенням 5 А і додамо до розрахункового струму.

Через війну I расч =14 +5=19 А,

використовується мідний провід трижильний (фаза, нуль, земля), дивимося по таблиці.

Таблиця перерізу мідних проводів за тривалим допустимим струмом (ПУЕ таблиця 1.3.4)

Якщо значення перебувати в інтервалі між двома струмами різних перерізів, у нашому випадку 15 А і 21 А, завжди беремо більше. Розрахунковий переріз проводу необхідне підключення водонагрівача потужністю 3 кВт 2,5 мм 2 .

Отже, на наведеному в прикладі водонагрівачі потужністю 3 кВт ми зробили розрахунок перерізу проводів, з'ясували чому не можна занижувати і завищувати переріз проводів. Навчилися визначати тривало допустимі струми, а також правильно вибирати перетин дроту.

Аналогічно за формулою також можна виконати, завдяки чому ви досягнете оптимальної освітленості, що не напружує зір і якісний розподіл світлового потоку.

Виконавши розрахунок перетину дроту своїми руками ви заощадите:

• На закупівлі проводів вартість проводу збільшується з перетином. Наприклад, 1 метр негорючого дроту марки досить непогано зарекомендував себе в монтажі внутрішньої електропроводки перетином 1,5 квадрата коштує 15 рублів, а такий же провід перетином 2,5 квадрата коштує 23 рублі, різниця в 8 рублів з одного метра, зі 100 метрів це вже 800 рублів.
• На закупівлі пристроїв захисту автоматичні вимикачі, ПЗВ. Чим більший струм спрацьовування пристрою, тим більша ціна. Наприклад, однополюсний автоматичний вимикач на 16 Ампер коштує 120 рублів, а на 25 Ампер вже 160 рублів, різниця в 40 рублів. Середній силовий щиток набирає близько 12 автоматичних вимикачів із кожного по 40 рублів вийде 480 рублів. Різниця вартості ПЗВ буде ще більшою, близько 200-300 рублів.