Подбор сечения кабеля по мощности и длине: Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине, узнать необходимую толщину провода

Содержание

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=UI cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

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

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Наш онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине поможет вам сориентироваться какой именно кабель нужно подобрать для тех или иных целей. Для того, чтоб произвести расчет нужно всего лишь заполнить необходимые поля в онлайн калькуляторе расчета сечения кабеля по мощности, выбрать необходимые значения в выпадающих списках, и нажать кнопку «Рассчитать».

Нужно отметить, что полученные данные не являются прямым руководством, и в некоторых случаях могут отличаться. Для более тщательного расчета свяжитесь с нашим специалистом через форму обратной связи, либо заказать обратный звонок.

На видео представлены замеры сечения жилы и сопротивления изоляции Кабеля ВВГнг-П 3х2,5

Который продается в наших интернет-магазинах:

1) Для физических лиц – это https://cable-ok.com.ua/kabel-vvg-p-ng-3kh35-gal-kat/

2) Для юридических лиц – это https://ptk-veles.in.ua/kabel-provd/?filter=1&1035%5B%5D=%D0%92%D0%92%D0%93-%D0%9F+%D0%BD%D0%B3

Новости Все новости

Велес против фальсификации на рынке кабельной продукции

12.04.2015

27.03.2015

Открытие интернет-магазина «ВЕЛЕС» на существующей базе ТОВ «ПТК ВEЛЕС»

Статьи Все статьи

Таблица максимальной намотки кабеля на барабан

При покупке кабеля с барабаном важно знать какой метраж вмещает тот или иной барабан, чтоб подобрать барабан оптимальных размеров. Предлагаем воспользоваться нашей таблицей .

Особенности установки электропроводки в деревянном доме

Как правило, в деревянных зданиях устанавливают однофазную проводку. Для того чтобы в дальнейшем избежать неблагоприятных последствий необходимо проводить грамотный монтаж. …

Как грамотно выбрать профессионального электрика

Строительство дома или ремонтные работы помещения требуют определенных затрат на качественный материал и профессиональных строителей. Чтобы новый интерьер не разочаровал после окончания ремонта необходимо найти опытных специалистов …

Как рассчитать сечение кабеля по мощности, длине, току

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.

Если неправильно подобрать сечение кабеля для бытовой электропроводки, то результат может иметь два результата:

Слишком толстая жила «ударит» по вашему бюджету, так как ее погонный метр будет стоить дороже.
При неподходящем диаметре жилы (меньше необходимого) жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию проводки и короткому замыканию.

Как известно, оба этих результата неутешительны, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Теперь подробно рассмотрим каждый из способов.

Расчет мощности электроприборов
Расчет токовой нагрузки
Расчет длины
Примеры видео расчетов

Расчет мощности электроприборов

Для каждого кабеля существует определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми устройствами, превысит допустимое значение для токопроводящей жилы, то вскоре аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо выписать на листочек характеристики каждого прибора отдельно (плита, телевизор, светильники, пылесос и т.д.). После этого все значения суммируются, и по готовому числу подбирается кабель с жилами оптимального сечения.

Формула расчета:

Pобщ = (P1 + P2 + P3 + … + Pn) * 0,8,

Где: P1..Pn – мощность каждого устройства, кВт

Обращаем ваше внимание к тому, что полученное число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент означает, что из всех электроприборов одновременно будут работать только 80%. Такой расчет более логичен, ведь, например, пылесосом или феном вы точно не будете пользоваться долго без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Это простые и упрощенные таблицы; более точные значения можно найти в ПУЭ п. 1.3.10-1.3.11.

Как видите, табличные значения имеют свои данные для каждого конкретного типа кабеля. Все, что вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующий раздел ядра.

Для того, чтобы вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Это значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что даст фактическую нагрузку 10,4 кВт. Далее в таблице ищем подходящее значение в столбце. Нас устраивает цифра «10,1» для однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5» если сеть трехфазная.

Это значит, что нужно подобрать сечение жил кабеля, которое будет питать все вычислительные устройства — в квартире, комнате или каком-то другом помещении. То есть такой расчет необходимо проводить для каждой группы розеток, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он питается напрямую от щитка. В примере выше мы привели расчет площади сечения провода вводного кабеля на весь дом или квартиру.

Итого, выбираем сечение на проводнике 6 мм при однофазной сети или 1,5 мм при трехфазной сети. Как видите, все достаточно просто и с такой задачей самостоятельно справится даже начинающий электрик!

Расчет токовой нагрузки

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше использовать его. Суть аналогична, но только в этом случае необходимо определить токовую нагрузку на проводку. Для начала по формулам считаем силу тока для каждого из приборов.

Если в доме однофазная сеть, то для расчета необходимо использовать следующую формулу: Для трехфазной сети формула будет иметь вид: Где, Р — мощность мощности прибора, кВт

cos phi коэффициент мощности

Подробнее о формулах, связанных с расчетом мощности, читайте в статье: https://my.electricianexp.com/en/kak-najti-moshhnost-toka.html.

Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо подобрать сечение кабеля по току.

Обращаем Ваше внимание на то, что значения табличных значений будут зависеть от условий прокладки проводника. При монтаже открытой проводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно больше, чем при трубной проводке.

Повторяем, любой расчет сечения ведется для конкретного устройства или их группы.

Таблица выбора кабеля по току и мощности:

Расчет длины

Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля — по длине. Суть следующих расчетов заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое при увеличении длины линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше потери). В том случае, если величина потерь превышает отметку в 5 %, необходимо выбирать проводник с жилами большего размера.

Для расчетов используется следующая методика:

Необходимо рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы привели соответствующие формулы).
Расчет сопротивления электропроводки. Формула следующая: удельное сопротивление проводника (p) * длина (в метрах). Полученное значение необходимо разделить на выбранное сечение кабеля.

R = (p * L) / S, где p — табличное значение

Обращаем ваше внимание на то, что длину прохождения тока необходимо удвоить, т.к. ток сначала протекает по одной жиле, а потом возвращается обратно по другой.

Рассчитывается потеря напряжения: ток умножается на рассчитанное сопротивление.

U _потерь = I _{нагрузки} * R _{проводов}

ПОТЕРИ = (U _потерь / U _ном )*100%

9 ном )*100%

Величина потерь определяется делением потерь на напряжение в сети и умножаются на 100%.

Общее количество анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранный участок ядра. В противном случае выбираем более «толстый» проводник.

Предположим, мы рассчитали, что сопротивление проводов у нас 0,5 Ом, а ток 16 Ампер, тогда:

U _потерь

= 16 * 0,5 = 8 Вольт

ПОТЕРИ = (8/220) * 100% = 0,03636 * 100% = 3,6%

Что вполне приемлемо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Нормативные напряжения». Подробнее в статье: https://my.electricianexp.com/ru/kakoe-otklonenie-napryzheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.

Таблица удельных сопротивлений:

Если вы протягиваете линию на достаточно большое расстояние, обязательно сделайте расчет с учетом потерь по длине, иначе велика вероятность неправильного выбора сечение кабеля.

Видео примеры расчета

Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому представляем их вашему вниманию:

Видео инструкция: как рассчитать сечение проводов самостоятельно

Видеоинструкция: как подобрать диаметр троса?

Аналогичные материалы:

Программы расчета сечения кабеля
Как рассчитать количество прожекторов
Сколько нужно кабеля для электроснабжения дома

Как мы можем выбрать правильный размер силового кабеля (HT/LT)?

Вивек Дхолкия

Младший старший инженер-электрик в Burns & McDonnell Engineering India Pvt Ltd.

Опубликовано 24 мая 2020 г.

+ Подписаться

Электрический кабель

представляет собой сборку из одного или нескольких проводов, проложенных рядом или в пучках, которые используются для передачи электрического тока. Электрические кабели используются для соединения двух или более устройств, что позволяет передавать электрические сигналы или питание от одного устройства к другому. Как инженер-электрик, мы все знакомы с терминологией кабеля, параметрами его конструкции и т. д. Однако в этой статье обсуждается общая методология расчета размеров кабеля.

Почему требуется правильное сечение кабеля?

Правильное сечение силового кабеля (HT/LT) очень важно при проектировании, поскольку оно обеспечивает,

Непрерывную работу при полной нагрузке без повреждений
Выдерживает самые сильные токи короткого замыкания, протекающие через кабель нагрузку с соответствующим напряжением (и избегайте чрезмерных падений напряжения)
Обеспечение срабатывания защитных устройств при замыкании на землю (опционально)

При выборе кабеля необходимо проверить и проверить следующие критерии.

Соответствие кабеля допустимому току нагрузки.
Падение напряжения
Требуемое поперечное сечение кабеля в зависимости от уровня короткого замыкания системы

A) Для проверки адекватности тока нагрузки необходимо учитывать различные факторы снижения номинальных характеристик.

Если кабели проложены на открытом воздухе в стойке (кабельном лотке), то

1) Коэффициент снижения номинальных характеристик при изменении температуры воздуха – F1

2) Коэффициент снижения номинальных характеристик для количества кабелей на стойку и количества стоек – F2 (Этот коэффициент снижения также зависит от расстояния между кабелями)

Итак, общий коэффициент снижения F = F1 x F2

Если кабели проложены в земле, то

1) Коэффициент снижения номинальных характеристик при изменении температуры грунта – F1

2) Коэффициент снижения номинальных характеристик Для глубины прокладки (кабель проложен непосредственно в земле) – F2

3) Коэффициент снижения номинальных характеристик с учетом удельного теплового сопротивления грунта в град C см/Вт – F3

4) Кабель, проложенный непосредственно в земле в горизонтальном пласте, коэффициент снижения номинальных характеристик при касании – F4

Итак, общий коэффициент снижения F = F1 x F2 x F3 x F4

ПРИМЕЧАНИЕ: Факторы снижения номинальных характеристик должны учитываться в соответствии с каталогом OEM.

Если кабель предназначен для проекта «с нуля», то ,

Из каталога кабелей размер кабеля следует выбирать таким образом, чтобы его допустимая токовая нагрузка превышала значение пиковой нагрузки .

Если кабель проверен для проекта заземления, то

Пиковая нагрузка по току (Ампер) = Сила тока кабеля (зависит от размера и взята из каталога кабелей) x Общий коэффициент ухудшения характеристик F

Размер проложенного кабеля является правильным, если приведенная выше допустимая нагрузка по току выше, чем пиковая рабочая нагрузка фидера.

B) Расчет падения напряжения

Падение напряжения зависит от двух факторов:

Протекание тока по кабелю – Чем выше протекание тока, тем выше падение напряжения
Полное сопротивление проводника – Чем выше импеданс, тем выше падение напряжения

C ) Требуемое поперечное сечение кабеля на основе уровня короткого замыкания системы

Его можно рассчитать по следующему уравнению.