Вибір потужності, струму та перерізу проводів та кабелів. Вибір перерізу мідного та алюмінієвого дроту кабелю для електропроводки по навантаженню Перетин дроту за струмом та потужністю

Вибору площі поперечного перерізу проводів (іншими словами, товщини) приділяється велика увага практично і теорії.

У цій статті спробуємо розібратися з поняттям "площа перерізу" та проаналізуємо довідкові дані.

Розрахунок перерізу дроту

Строго кажучи, поняття "товщина" для дроту використовується в розмовній мові, а наукові терміни - діаметр і площа перерізу. На практиці товщину дроту завжди характеризують площею перерізу.

S = π (D/2) 2, де

• S– площа перерізу дроту, мм 2
• π – 3,14
• D- Діаметр струмопровідної жили дроту, мм. Його можна виміряти, наприклад, штангенциркулем.

Формулу площі перерізу дроту можна записати в зручнішому вигляді: S = 0,8 D².

Виправлення. Відверто кажучи, 0,8 – заокруглений коефіцієнт. Точніша формула: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Дякую уважним читачам;)

Розглянемо тільки мідний провід, оскільки в 90% в електропроводці та електромонтажі застосовується саме він. Переваги мідних проводів перед алюмінієвими – зручність у монтажі, довговічність, менша товщина (при тому струмі).

Але зі зростанням діаметра (площі перерізу) висока ціна мідного дроту з'їдає всі його переваги, тому алюміній переважно застосовують там, де струм перевищує значення 50 Ампер. У даному випадку використовують кабель з алюмінієвою жилою 10 мм 2 і товщі.

Площа перерізу проводів вимірюється у квадратних міліметрах. Найпоширеніші практично (у побутовій електриці) площі перерізу: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2

Є й інша одиниця виміру площі перерізу (товщини) дроту, що застосовується в основному в США, – система AWG. На самоелектрику є і переклад з AWG в мм 2 .

З приводу підбору проводів – я зазвичай користуюсь каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного. Там найбільший вибір, який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується – склад, застосування тощо.

Рекомендую почитати також мою статтю там багато теоретичних викладок та міркувань про падіння напруги, опір проводів для різних перерізів, і який перетин вибрати оптимальніший для різних допустимих падінь напруги.

В таблиці одножильний провід- означає, що поруч (на відстані менше 5 діаметрів дроту) не проходить більше жодних дротів. Двожильний провід– два дроти поруч, як правило, в одній спільній ізоляції. Це важчий тепловий режим, тому максимальний струм менший. І чим більше проводів у кабелі або пучку, тим менше має бути максимальний струм для кожного провідника через можливе взаємне нагрівання.

Цю таблицю вважаю не зовсім зручною для практики. Адже найчастіше вихідний параметр - це потужність споживача електроенергії, а не струм, і тому потрібно вибирати провід.

Як знайти струм, знаючи потужність? Потрібно потужність Р (Вт) поділити на напругу (В), і отримаємо струм (А):

Як знайти потужність, знаючи струм? Потрібно струм (А) помножити на напругу (В), отримаємо потужність (Вт):

Ці формули – для випадку активного навантаження (споживачі в жилих приміщеннях, типу лампочок та прасок). Для реактивного навантаження зазвичай використовується коефіцієнт від 0,7 до 0,9 (у промисловості, де працюють потужні трансформатори та електродвигуни).

Пропоную вам другу таблицю, в якій вихідні параметри - споживаний струм і потужність, А шукані величини – перетин дроту та струм відключення захисного автоматичного вимикача.

Вибір товщини дроту та автоматичного вимикача, виходячи зі споживаної потужності та струму

Нижче – таблиця вибору перерізу дроту, з відомої потужності чи струму. А у правому стовпці – вибір автоматичного вимикача, який ставиться у цей провід.

Таблиця 2

Макс. потужність, кВт	Макс. струм навантаження, А	Переріз дроти, мм 2	Струм автомата, А
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

Червоним кольором виділено критичні випадки, в яких краще перестрахуватися і не економити на дроті, обравши товстіший провід, ніж зазначено в таблиці. А струм автомата – менший.

Дивлячись у табличку, можна легко вибрати перетин дроту по струму, або перетин дроту за потужністю.

А також – вибрати автоматичний вимикач під дане навантаження.

У цій таблиці дані наведено для наступного випадку.

• Одна фаза, напруга 220 В
• Температура довкілля +30 0 С
• Прокладка у повітрі або коробі (у закритому просторі)
• Провід трижильний, в загальній ізоляції (кабель)
• Використовується найпоширеніша система TN-S з окремим дротом заземлення
• Досягнення споживачем максимальної потужності – крайній, але можливий випадок. При цьому максимальний струм може тривалий час діяти без негативних наслідків.

Якщо температура навколишнього середовища буде на 20 0 С вище або в джгуті буде кілька кабелів, то рекомендується вибрати більший переріз (наступний з ряду). Особливо це стосується тих випадків, коли значення робочого струму близьке до максимального.

Взагалі, за будь-яких спірних і сумнівних моментів, наприклад

• можливе у майбутньому збільшення навантаження
• великі пускові струми
• великі перепади температур (електричний провід на сонці)
• пожежонебезпечні приміщення

Необхідно або підвищувати товщину проводів, або більш детально підійти до вибору - звернутися до формул, довідників. Але, зазвичай, табличні довідкові дані цілком придатні практики.

Товщину дроту можна дізнатися не лише з довідкових даних. Існує емпіричне (отримане досвідченим шляхом) правило:

Правило вибору площі перерізу дроту для максимального струму

Підібрати потрібну площу перерізу мідного дроту виходячи з максимального струму можна, використовуючи таке просте правило:

Необхідна площа перерізу дроту дорівнює максимальному струму, поділеному на 10.

Це правило дається без запасу, впритул, тому отриманий результат необхідно заокруглювати у велику сторону до найближчого типорозміру. Наприклад, струм 32 Ампер. Потрібен провід перетином 32/10 = 3,2 мм2. Вибираємо найближчий (природно, у бік) – 4 мм 2 . Як видно, це правило цілком укладається у табличні дані.

Важливе зауваження. Це правило працює добре для струмів до 40 Ампер. Якщо струми більші (це вже за межами звичайної квартири чи будинку, такі струми на введенні) – треба вибирати провід із ще більшим запасом – ділити не на 10, а на 8 (до 80 А)

Те саме правило можна озвучити для пошуку максимального струму через мідний провід при відомій його площі:

Максимальний струм дорівнює площі перерізу помножити на 10.

І насамкінець – знову про старий добрий алюмінієвий провід.

Алюміній пропускає струм гірше, ніж мідь. Цього знати достатньо, але трохи цифр. Для алюмінію (того ж перерізу, як і мідний провід) при струмах до 32 А максимальний струм буде менше, ніж для міді всього на 20%. При струмах до 80 А алюміній пропускає струм гірше на 30%.

Для алюмінію емпіричне правило буде таким:

Максимальний струм алюмінієвого дроту дорівнює площі перерізу помножити на 6.

Вважаю, що знань, наведених у цій статті, цілком достатньо, щоб вибрати провід за співвідношенням "ціна/товщина", "товщина/робоча температура" та "товщина/максимальний струм і потужність".

Ось у принципі і все, що хотів розповісти про площа перерізу проводів. Якщо щось не зрозуміло чи є що додати – запитуйте та пишіть у коментарях. Якщо цікаво, що я публікуватиму на блозі СамЕлектрик далі – підписуйтесь на отримання нових статей.

Таблиця вибору захисного автомата для різного перерізу проводів

Як видно, німці перестраховуються і передбачають більший запас порівняно з нами.

Хоча, можливо, це тому, що таблицю взято з інструкції зі “стратегічного” промислового устаткування.

З приводу підбору проводів – я зазвичай користуюсь каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного. Там найбільший вибір, який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується - склад, застосування і т.д.

Хороша радянська книга на тему статті:

/ Брошура з Бібліотеки електромонтера. Наведено вказівки та розрахунки, необхідні для вибору перерізів проводів та кабелів до 1000 В., zip, 1.57 MB, скачан:62 разів./

При ремонті та проектуванні електрообладнання з'являється необхідність правильно вибирати дроти. Можна скористатися спеціальним калькулятором або довідником. Але для цього необхідно знати параметри навантаження та особливості прокладання кабелю.

Навіщо потрібен розрахунок перерізу кабелю

До електричних мереж пред'являються такі вимоги:

• безпека;
• надійність;
• економічність.

Якщо вибрана площа поперечного перерізу дроту виявиться невеликою, то струмові навантаження на кабелі та дроти будуть більшими, що призведе до перегріву. В результаті може виникнути аварійна ситуація, яка завдасть шкоди всьому електрообладнанню та стане небезпечною для життя та здоров'я людей.

Якщо ж монтувати дроти з великою площею поперечного перерізу, безпечне застосування забезпечене. Але з фінансової точки зору буде перевитрата коштів. Правильний вибір перерізу дроту – це запорука тривалої безпечної експлуатації та раціонального використання фінансових коштів.

Здійснюється розрахунок перерізу кабелю за потужністю та струмом. Розглянемо на прикладах. Щоб визначити, який перетин дроту потрібний для 5 кВт, потрібно використовувати таблиці ПУЕ (Правила пристрою електроустановок). Цей довідник є регламентуючим документом. У ньому вказується, що вибір перерізу кабелю проводиться за 4 критеріями:

1. Напруга живлення (однофазна або трифазна).
2. Матеріал провідника.
3. Струм навантаження, що вимірюється в амперах (А), або потужність – в кіловатах (кВт).
4. Місце розташування кабелю.

У ПУЕ немає значення 5 кВт, тому доведеться вибрати наступну велику величину – 5,5 кВт. Для монтажу у квартирі сьогодні необхідно використовувати провід із міді. У більшості випадків установка відбувається повітрям, тому з довідкових таблиць підійде перетин 2,5 мм². При цьому найбільшим допустимим струмовим навантаженням буде 25 А.

У вищезазначеному довіднику регламентується ще й струм, який розрахований вступний автомат (ВА). Відповідно до “Правил пристрою електроустановок”, при навантаженні 5,5 кВт струм ВА повинен дорівнювати 25 А. У документі зазначено, що номінальний струм дроту, який підходить до будинку або квартири, повинен бути на порядок більшим, ніж у ВА. У разі після 25 А перебуває 35 А. Останню величину і потрібно брати за розрахункову. Току 35 А відповідають переріз 4 мм і потужність 7,7 кВт. Отже, вибір перерізу мідного дроту потужністю завершено: 4 мм².

Щоб дізнатися, який перетин дроту потрібний для 10 кВт, знову скористаємося довідником. Якщо розглядати випадок для відкритої проводки, то треба визначитися з матеріалом кабелю і з напругою живлення. Наприклад, для алюмінієвого дроту та напруги 220 В найближча велика потужність буде 13 кВт, відповідний переріз – 10 мм²; для 380 В потужність складе 12 кВт, а перетин – 4 мм.

Вибираємо за потужністю

Перед вибором перерізу кабелю за потужністю треба розрахувати її сумарне значення, скласти перелік електроприладів, що знаходяться на території, до якої прокладають кабель. На кожному з пристроїв має бути вказана потужність, біля неї будуть написані відповідні одиниці виміру: Вт або кВт (1 кВт = 1000 Вт). Потім буде потрібно скласти потужності всього обладнання і вийде сумарна.

Якщо ж вибирається кабель для підключення одного приладу, достатньо інформації тільки про його енергоспоживання. Можна підібрати перерізи дроту за потужністю в таблицях ПУЕ.

Таблиця 1. Підбір перерізу дроту за потужністю для кабелю з мідними жилами

	Для кабелю з мідними жилами
	Напруга 220 В		Напруга 380 В
	Струм, А	Потужність, кВт	Струм, А	Потужність, кВт
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

Таблиця 2. Підбір перерізу дроту за потужністю для кабелю з алюмінієвими жилами

Перетин струмопровідної жили, мм²	Для кабелю з алюмінієвими жилами
	Напруга 220 В		Напруга 380 В
	Струм, А	Потужність, кВт	Струм, А	Потужність, кВт
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

Крім того, треба знати напругу мережі: трифазний відповідає 380 В, а однофазний - 220 В.

У ПУЕ надано інформацію і для алюмінієвих, і для мідних проводів. В обох є свої переваги та недоліки. Переваги мідних проводів:

• висока міцність;
• пружність;
• стійкість до окиснення;
• електропровідність більша, ніж у алюмінію.

Нестача мідних провідників – висока вартість. У радянських будинках використовувалася для будівництва алюмінієва електропроводка. Тому якщо відбувається часткова заміна, то доцільно поставити алюмінієві дроти. Виняток становлять ті випадки, коли замість всієї старої проводки (до розподільного щита) встановлюється нова. Тоді є сенс застосовувати мідь. Неприпустимо, щоб мідь з алюмінієм контактували безпосередньо, оскільки це призводить до окислення. Тому для їхнього з'єднання використовують третій метал.

Можна самостійно зробити розрахунок перетину дроту за потужністю трифазної ланцюга. І тому треба скористатися формулою: I=P/(U*1.73), де P – потужність, Вт; U - напруга, В; I – струм, А. Потім із довідкової таблиці вибирається переріз кабелю залежно від розрахованого струму. Якщо там не буде необхідного значення, тоді вибирається найближче, яке перевищує розрахункове.

Як розрахувати по току

Величина струму, що проходить через провідник, залежить від довжини, ширини, питомого опору останнього та від температури. Під час нагрівання електричний струм зменшується. Довідкова інформація вказується для кімнатної температури (18 ° С). Для вибору перерізу кабелю струмом використовують таблиці ПУЭ.

Таблиця3. Електричний струм для мідних проводів та шнурів з гумовою та ПВХ-ізоляцією.

Площа перетин провідника, мм²
	відкрито	в одній трубі
		двох одножильних	трьох одножильних	чотирьох одножильних	одного двожильного	одного трижильного
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	-	-	-	-	-

Для розрахунку алюмінієвих дротів застосовують таблицю.

Таблиця4. Електричний струм для алюмінієвих проводів та шнурів з гумовою та ПВХ-ізоляцією

Площа перерізу провідника, мм²	Струм, А, для проводів, прокладених
	відкрито	в одній трубі
		двох одножильних	трьох одножильних	чотирьох одножильних	одного двожильного	одного трижильного
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	-	-	-	-	-

Крім електричного струму, знадобиться вибрати матеріал провідника та напругу.

Для приблизного розрахунку перерізу кабелю по струму його треба розділити на 10. Якщо таблиці нічого очікувати отриманого перерізу, тоді необхідно взяти найближчу велику величину. Це правило підходить тільки для тих випадків, коли максимально допустимий струм для мідних проводів не перевищує 40 А. Для діапазону від 40 до 80 А струм треба ділити на 8. Якщо встановлюють алюмінієві кабелі, то треба ділити на 6. Це пояснюється тим, що для забезпечення однакових навантажень товщина алюмінієвого провідника більша, ніж мідного.

Розрахунок перерізу кабелю за потужністю та довжиною

Довжина кабелю впливає втрату напруги. Таким чином, на кінці провідника напруга може зменшитися і виявитися недостатнім для роботи електроприладу. Для побутових електромереж цих втрат можна знехтувати. Достатньо буде взяти кабель на 10-15 см довше. Цей запас витрачається на комутацію та підключення. Якщо кінці дроту приєднуються до щитка, то запасна довжина має бути ще більшою, тому що підключатимуться захисні автомати.

При укладанні кабелю великі відстані доводиться враховувати падіння напруги. Кожен провідник характеризується електричним опором. На цей параметр впливають:

1. Довжина дроту, одиниця виміру - м. При її збільшенні зростають втрати.
2. Площа поперечного перерізу, що вимірюється в мм². За її збільшення падіння напруги зменшується.
3. Питомий опір матеріалу (довідкове значення). Вказує опір дроту, розміри якого 1 квадратний міліметр на 1 метр.

Падіння напруги чисельно дорівнює добутку опору та струму. Допустимо, щоб зазначена величина не перевищувала 5%. В іншому випадку треба брати кабель більшого перерізу. Алгоритм розрахунку перерізу дроту за максимальною потужністю та довжиною:

1. Залежно від потужності P, напруги U та коефіцієнта cosф знаходимо струм за формулою: I=P/(U*cosф). Для електромереж, що використовуються у побуті, cosф = 1. У промисловості cosф розраховують як відношення активної потужності до повної. Остання складається з активної та реактивної потужностей.
2. За допомогою таблиць ПУЕ визначають переріз дроту струмом.
3. Розраховуємо опір провідника за формулою: Rо=ρ*l/S, де ρ – питомий опір матеріалу, l – довжина провідника, S – площа поперечного перерізу. Необхідно врахувати струм факт, що струм йде кабелем не тільки в один бік, а й назад. Тому загальний опір: R = Rо*2.
4. Знаходимо падіння напруги із співвідношення: ΔU=I*R.
5. Визначаємо падіння напруги у відсотках: U/U. Якщо отримане значення перевищує 5%, тоді вибираємо з довідника найближчий поперечний переріз провідника.

Відкрите та закрите прокладання проводів

Залежно від розміщення проводка поділяється на 2 види:

• закрита;
• відкрита.

Сьогодні у квартирах монтують приховану проводку. У стінах та стелях створюються спеціальні заглиблення, призначені для розміщення кабелю. Після встановлення провідників поглиблення штукатурять. Як дроти використовують мідні. Заздалегідь все планується, тому що з часом для нарощування електропроводки або заміни елементів доведеться демонтувати обробку. Для прихованої обробки частіше використовують дроти та кабелі, у яких плоска форма.

При відкритій прокладці дроту встановлюють уздовж поверхні приміщення. Переваги віддають гнучким провідникам, які мають круглу форму. Їх легко встановити в кабель-канали та пропустити крізь гофру. Коли розраховують навантаження на кабель, враховують спосіб укладання проводки.

У таблиці наведено дані потужності, струму та перерізу кабелів та проводів, для розрахунків та вибору кабелю та дроту, кабельних матеріалів та електроустаткування.

У розрахунку застосовувалися дані таблиць ПУЕ, формули активної потужності для однофазного та трифазного симетричного навантаження.

Нижче представлені таблиці для кабелів та проводів з мідними та алюмінієвими жилами проводів.

Таблиця вибору перерізу кабелю по струму та потужності з мідними жилами

	Мідні жили проводів та кабелів
	Напруга, 220 В		Напруга, 380 В
	струм, А	Потужність, кВт	струм, А	Потужність, кВт
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

Таблиця вибору перерізу кабелю по струму та потужності з алюмінієвими жилами

Перетин токопровідної жили, мм 2	Алюмініві жили проводів та кабелів
	Напруга, 220 В		Напруга, 380 В
	струм, А	Потужність, кВт	струм, А	Потужність, кВт
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

Приклад розрахунку перерізу кабелю

Завдання: запитати ТЕН потужністю W=4,75 кВт мідним дротом у кабель-каналі.
Розрахунок струму: I = W/U. Напруга нам відома: 220 вольт. Згідно з формулою струм I = 4750/220 = 21,6 ампера.

Орієнтуємось на мідний провід, тому беремо значення діаметра мідної жили з таблиці. У колонці 220В - мідні жили знаходимо значення струму, що перевищує 21,6 ампера, це рядок зі значенням 27 ампера. З цього ж рядка беремо перетин струмопровідної жили, що дорівнює 2,5 квадрата.

Розрахунок необхідного перерізу кабелю за маркою кабелю, дроту

№	Число жив, перетин мм. Кабелю (дроти)	Зовнішній діаметр мм.							Діаметр труби мм.		Допустимий тривалий струм (А) для проводів та кабелів під час прокладання:		Допустимий тривалий струм для мідних шин прямокутного перерізу (А) ПУЕ
		ВВГ	ВВГНГ	КВВГ	КВВГЕ	NYM	ПВ1	ПВ3	ПВХ (ПНД)	Мет.тр. Ду	в повітрі	в землі	Перетин, шини мм	Кількість шин на фазу
1	1х0,75							2,7	16	20	15	15		1	2	3
2	1х1							2,8	16	20	17	17	15х3	210
3	1х1,5	5,4	5,4				3	3,2	16	20	23	33	20х3	275
4	1х2,5	5,4	5,7				3,5	3,6	16	20	30	44	25х3	340
5	1х4	6	6				4	4	16	20	41	55	30х4	475
6	1х6	6,5	6,5				5	5,5	16	20	50	70	40х4	625
7	1х10	7,8	7,8				5,5	6,2	20	20	80	105	40х5	700
8	1х16	9,9	9,9				7	8,2	20	20	100	135	50х5	860
9	1х25	11,5	11,5				9	10,5	32	32	140	175	50х6	955
10	1х35	12,6	12,6				10	11	32	32	170	210	60х6	1125	1740	2240
11	1х50	14,4	14,4				12,5	13,2	32	32	215	265	80х6	1480	2110	2720
12	1х70	16,4	16,4				14	14,8	40	40	270	320	100х6	1810	2470	3170
13	1х95	18,8	18,7				16	17	40	40	325	385	60х8	1320	2160	2790
14	1х120	20,4	20,4						50	50	385	445	80х8	1690	2620	3370
15	1х150	21,1	21,1						50	50	440	505	100х8	2080	3060	3930
16	1х185	24,7	24,7						50	50	510	570	120х8	2400	3400	4340
17	1х240	27,4	27,4						63	65	605		60х10	1475	2560	3300
18	3х1,5	9,6	9,2			9			20	20	19	27	80х10	1900	3100	3990
19	3х2,5	10,5	10,2			10,2			20	20	25	38	100х10	2310	3610	4650
20	3х4	11,2	11,2			11,9			25	25	35	49	120х10	2650	4100	5200
21	3х6	11,8	11,8			13			25	25	42	60	мідних шин прямокутного перерізу (А) Schneider Electric IP30
22	3х10	14,6	14,6						25	25	55	90
23	3х16	16,5	16,5						32	32	75	115
24	3х25	20,5	20,5						32	32	95	150
25	3х35	22,4	22,4						40	40	120	180	Перетин, шини мм	Кількість шин на фазу
26	4х1			8	9,5				16	20	14	14		1	2	3
27	4х1,5	9,8	9,8	9,2	10,1				20	20	19	27	50х5	650	1150
28	4х2,5	11,5	11,5	11,1	11,1				20	20	25	38	63х5	750	1350	1750
29	4х50	30	31,3						63	65	145	225	80х5	1000	1650	2150
30	4х70	31,6	36,4						80	80	180	275	100х5	1200	1900	2550
31	4х95	35,2	41,5						80	80	220	330	125х5	1350	2150	3200
32	4х120	38,8	45,6						100	100	260	385	Допустимий тривалий струм для мідних шин прямокутного перерізу (А) Schneider Electric IP31
33	4х150	42,2	51,1						100	100	305	435
34	4х185	46,4	54,7						100	100	350	500
35	5х1			9,5	10,3				16	20	14	14
36	5х1,5	10	10	10	10,9	10,3			20	20	19	27	Перетин, шини мм	Кількість шин на фазу
37	5х2,5	11	11	11,1	11,5	12			20	20	25	38		1	2	3
38	5х4	12,8	12,8			14,9			25	25	35	49	50х5	600	1000
39	5х6	14,2	14,2			16,3			32	32	42	60	63х5	700	1150	1600
40	5х10	17,5	17,5			19,6			40	40	55	90	80х5	900	1450	1900
41	5х16	22	22			24,4			50	50	75	115	100х5	1050	1600	2200
42	5х25	26,8	26,8			29,4			63	65	95	150	125х5	1200	1950	2800
43	5х35	28,5	29,8						63	65	120	180
44	5х50	32,6	35						80	80	145	225
45	5х95	42,8							100	100	220	330
46	5х120	47,7							100	100	260	385
47	5х150	55,8							100	100	305	435
48	5х185	61,9							100	100	350	500
49	7х1			10	11				16	20	14	14
50	7х1,5			11,3	11,8				20	20	19	27
51	7х2,5			11,9	12,4				20	20	25	38
52	10х1			12,9	13,6				25	25	14	14
53	10х1,5			14,1	14,5				32	32	19	27
54	10х2,5			15,6	17,1				32	32	25	38
55	14х1			14,1	14,6				32	32	14	14
56	14х1,5			15,2	15,7				32	32	19	27
57	14х2,5			16,9	18,7				40	40	25	38
58	19х1			15,2	16,9				40	40	14	14
59	19х1, 5			16,9	18,5				40	40	19	27
60	19х2,5			19,2	20,5				50	50	25	38
61	27х1			18	19,9				50	50	14	14
62	27х1,5			19,3	21,5				50	50	19	27
63	27х2,5			21,7	24,3				50	50	25	38
64	37х1			19,7	21,9				50	50	14	14
65	37х1,5			21,5	24,1				50	50	19	27
66	37х2,5			24,7	28,5				63	65	25	38

Кожен майстер хоче знати... як розрахувати перетин кабелю для того чи іншого навантаження. З цим доводиться стикатися при проведенні проводки в будинку або гаражі, навіть при підключенні верстатів - потрібно бути впевненим, що обраний шнур не задимиться при включенні верстата.

Я вирішив створити калькулятор розрахунку перерізу кабелю потужністю, тобто. калькулятор вважає споживаний струм, а потім визначає необхідний переріз дроту, а також рекомендує найближчий за значенням автоматичний вимикач.

Силові кабелі ГОСТ 31996-2012

Розрахунок перерізу кабелю за потужністю провадиться відповідно до таблиць нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «Кабелі силові з пластмасовою ізоляцією». При цьому переріз вказується із запасом по струму, щоб уникнути нагрівання та займання дроту, що працює на максимальному струмі. І навіть я запровадив коефіцієнт 10%, тобто. до максимального струму додається ще 10% для спокійної роботи кабелю 🙂

Наприклад, беремо потужність навантаження 7000 Вт при напрузі 250 Вольт, отримуємо струм 30.8 Ампер (додавши про запас 10%), будемо використовувати мідний одножильний провід з прокладкою повітрям, в результаті отримаємо перетин: 4 кв.мм., тобто. кабель із максимальним струмом 39 Ампер. Кабель перетином 2.5 кв. струм 30 Ампер використовувати не рекомендується, т.к. провід буде експлуатуватися на максимально допустимих значеннях сили струму, що може призвести до нагрівання дроту з подальшим руйнуванням електроізоляції.

Таблиця перерізу кабелю по струму та потужності для мідного дроту

Ознайомтеся також із цими статтями

Перетин жили мм 2	Для кабелю з мідними жилами
	Напруга 220 В		Напруга 380 В
	Струм А	Потужність, кВт	Струм А	Потужність, кВт
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

Дані в таблицях наведені для ВІДКРИТОГО проведення!!!

Таблиця перерізу алюмінієвого дроту за споживаною потужністю та силою струму

Перетин жили мм 2	Для кабелю з алюмінієвими жилами
	Напруга 220 В		Напруга 380 В
	Струм А	Потужність, кВт	Струм А	Потужність, кВт
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

Калькулятор розрахунку перерізу кабелю

Онлайн калькулятор призначений для розрахунку перетину кабелю за потужністю.

Ви можете вибрати необхідні електроприлади, позначивши їх галочкою, для автоматичного визначення їхньої потужності, або ввести потужність у ватах (не в кіловатах!)у полі нижче, потім вибрати інші дані: напруга мережі, метал провідника, тип кабелю, де прокладається і калькулятор здійснить розрахунок перерізу дроту за потужністю і підкаже який автоматичний вимикач поставити.

Сподіваюся, мій калькулятор допоможе багатьом майстрам.

Розрахунок перерізу кабелю за потужністю:

Необхідна потужність(Виберіть споживачів з таблиці):

Перетин проводів та кабеліввизначають, виходячи з допустимого нагріву з урахуванням нормального та аварійного режимів, а також нерівномірного розподілу струмів між окремими лініями, оскільки нагрівання змінює фізичні властивості провідника, підвищує його опір, збільшує марну витрату електричної енергії на нагрівання струмопровідних частин та скорочує термін служби ізоляції. Надмірне нагрівання небезпечне для ізоляції та контактних з'єднань і може призвести до пожежі та вибуху.

Вибір перерізу кабелю та дроту з нагрівання

Вибір перерізу з умов допустимого нагріву зводиться до користування відповідними таблицями тривало допустимих струмових навантажень Iд при яких струмопровідні жили нагріваються до гранично допустимої температури, встановленої практикою так, щоб попередити передчасне зношування ізоляції, гарантувати надійний контакт у місцях з'єднання провідників і усунути різні аварій спостерігається при Iд≥ IP, IP - розрахунковий струм навантаження.

Періодичні навантаження повторно короткочасного режиму при виборі перерізу кабелю перераховують на наведений тривалий струм

де Iпв - Струм повторно-короткочасного режиму приймача з тривалістю включення ПВ.

При виборі перерізу проводів і кабелів слід мати на увазі, що при однаковій температурі нагріву допустима щільність струму струмопровідних жил більшого перерізу повинна бути меншою, оскільки збільшення перерізу їх відбувається більшою мірою, ніж зростає поверхня, що охолоджує (див. рис. 1). З цієї причини часто з метою економії кольорових металів замість одного кабелю більшого перерізу вибирають два або кілька менших кабелів.

Рис 1. Графік залежності допустимої щільності струму від перерізу мідних жил відкрито прокладеного трижильного кабелю на напругу 6 кВ з паперовою ізоляцією, нагрітих струмом до температури +65°С при температурі повітря +25 "С.

При остаточному виборі селища проводів та кабелів з умови допустимого нагрівуза відповідними таблицями необхідно враховувати не тільки розрахунковий струм лінії, а й спосіб прокладання її, матеріал провідників та температуру навколишнього середовища.

Кабельні лінії на напругу вище 1000 В, вибрані за умовами допустимого нагрівання тривалим струмом, перевіряють ще нагрівання струмами короткого замикання. У разі перевищення температури мідних та алюмінієвих жил кабелів з паперовою просоченою ізоляцією напругою до 10 кВ понад 200 °С, а кабелів на напругу 35 - 220 кВ понад 125 °С перетин їх відповідно збільшують.

Перетин жил проводів і кабелів мереж внутрішнього електропостачання напругою до 1000 В узгодять з комутаційними можливостями апаратів захисту ліній - плавких запобіжників та автоматичних вимикачів - так, щоб виправдовувалася нерівність I д / I з з, де k з - кратність допустимого тривалого струму провідника по відношенню номінальному струму або струму спрацьовування апарату захисту I з (з). Недотримання наведеної нерівності змушує обраний перетин жил відповідно збільшити.

Вибір перерізу кабелів та проводів із втрати напруги

Перетин кабелів і проводів, вибраний з умов нагрівання та узгоджений про комутаційні можливості апаратів захисту, потрібно перевіряти на відносну лінійну втрату напруги.

де U – напруга джерела електричної енергії, Uном – напруга у місці приєднання приймача.

Допустиме відхилення напруги на затискачах двигунів від номінального не повинно перевищувати ±5%, а в окремих випадках воно може досягати +10%.

У освітлювальних мережах зниження напруги у найбільш віддалених ламп внутрішнього робочого освітлення та прожекторних установок зовнішнього освітлення не повинно перевищувати 2,5 % номінальної напруги ламп, у ламп зовнішнього та аварійного освітлення - 5 %, а в мережах напругою 12.,.42 В - 10 %. Більше зниження напруги призводить до суттєвого зменшення освітленості робочих місць, викликає зниження продуктивності праці та може призвести до умов, за яких запалення газорозрядних ламп не гарантовано. Найбільше напруга на лампах, зазвичай, має перевищувати 105 % його номінального значення.

Підвищення напруги мереж внутрішнього електропостачання вище передбаченого нормами не припустимо, тому що воно призводить до суттєвого збільшення витрати електричної енергії, скорочення терміну служби силового та освітлювального електрообладнання, а іноді до зниження якості продукції, що випускається.

Мал. 2. Розрахунок втрати напруги в трифазній трипрохідній лінії при виборі перерізу кабелів та проводів: а - з одним навантаженням на кінці лінії, б - з кількома розподіленими навантаженнями.

Перевірку перерізу провідників трифазної трипровідної лінії з одним навантаженням в кінці її (рис. 2, а), що характеризується розрахунковим струмом I p та коефіцієнтом потужності cos фі на відносну лінійну втрату напруги, виконують так:

де Uном - номінальна лінійна напруга мережі, В, Ro і Хо - відповідно активний та індуктивний опір одного кілометра лінії, що вибирається з довідкових таблиць, Ом/км, P р - розрахункова активна потужність навантаження, кВт, L - довжина лінії, км.

Для нерозгалуженої магістральної трифазної трипровідної лінії постійного перерізу, що несе розподілені вздовж неї навантаження з розрахунковими струмами I p1 , I р2 ..., I р і відповідними коефіцієнтами потужності cos фі1, cos фі2, ..., cos фі, віддаленими від джерела живлення на відстані L1, L2, ..., Ln (рис. 2, б), відносна лінійна втрата напруги до найбільш віддаленого приймача:

де P рi активна потужність - розрахункова i-ї навантаження, віддаленої від джерела живлення на відстань L.

Якщо розрахункова відносна втрата напруги d U вийде вище допустимої нормами, доводиться обраний переріз збільшити для того, щоб забезпечити нормоване значення цієї величини.

При невеликих перерізах проводів і кабелів індуктивним опором Хо можна знехтувати, що значно полегшує відповідні обчислення. у трифазних трипровідних розподільних мережах зовнішнього освітлення, що відрізняються значною протяжністю, слід звертати увагу на правильне включення рівновидалених світильників, бо в іншому випадку розподіляються по фазах нерівномірно і можуть досягти декількох десятків відсотків по відношенню до номінальної напруги.

Вибір перерізу кабелю економічної щільності струму

Вибір перерізу проводів та кабелів без урахування економічних факторів може призвести до значних втрат електричної енергії в лініях та суттєвого зростання експлуатаційних витрат. З цієї причини переріз провідників електричних мереж внутрішнього електропостачання значної протяжності, а також мереж, що працюють з великою кількістю годин використання максимуму навантаження - Tmax > 4000 год - має бути не меншим рекомендованої економічної щільності струму, Що встановлює оптимальне співвідношення між капітальними витратами та експлуатаційними витратами, яке визначають так:

де I р – розрахунковий струм лінії без урахування підвищення навантаження при аваріях та ремонтах, J е – економічна щільність струму з розрахунку окупності капітальних витрат протягом 8 – 10 років.

Розрахунковий економічний перетинокругляють до найближчого стандартного і, якщо воно виявиться понад 150 мм2, одну кабельну лінію замінюють двома або кількома кабелями з сумарним перерізом, що відповідає економічному. Застосовувати кабелі з малозмінним навантаженням перетином менше 50 мм 2 не рекомендується.

Перетин кабелів та проводів напругою до 1000 В при кількості годин використання максимуму навантаження Tmax

У трифазних чотирипрохідних мережах переріз нейтрального проводу не розраховують, а приймають не менше 50% від перерізу, обраного для головних проводів, а в мережах, що живлять газорозрядні лампи, що викликають появу вищих гармонік струму, таке ж, як і головних проводів.