Таблиця навантажень по перерізу кабелю: вибір, розрахунок

Від правильного вибору перерізу електропроводки залежить комфорт та безпека у домі. При перевантаженні провідник перегрівається, і ізоляція може оплавитися, що призведе до пожежі або короткого замикання. Але переріз більше необхідного брати невигідно, оскільки зростає ціна кабелю. Взагалі, його розраховують в залежності від кількості споживачів, для чого спочатку визначають загальну потужність, що використовується квартирою, а потім результат множать на 075. У ПУЕ застосовується таблиця навантажень по перерізу кабелю. По ній можна легко визначити діаметр жив, який залежить від матеріалу та минаючого струму. Як правило, застосовуються мідні провідники.


Перетин жили кабелю повинно точно відповідати розрахунковим - у бік збільшення стандартного розмірного ряду. Найбільш небезпечно, коли воно занижено. Тоді провідник постійно перегрівається, і ізоляція швидко виходить з ладу. А якщо встановити відповідний автоматичний вимикач, то буде відбуватися його часте спрацьовування. При завищенні перерізу проводу, він обійдеться дорожче. Хоча певний запас необхідний, оскільки в подальшому, як правило, доводиться підключати нове обладнання. Доцільно застосовувати коефіцієнт запасу порядку 15.

Розрахунок сумарної потужності

Загальна споживана квартирою потужність припадає на головний enter, який входить в розподільний щит, а після нього розгалужується на лінії:

освітлення;

групи розеток;

окремі потужні електроприлади.

Тому найбільше перетин силового кабелю на вході. На відвідних лініях воно зменшується, в залежності від навантаження. В першу чергу, визначається сумарна потужність всіх навантажень. Це нескладно, так як на корпусах усіх побутових приладів і в паспортах до них вона позначається.


Всі потужності складаються. Аналогічно здійснюються розрахунки і за кожного контуру. Фахівці пропонують помножити суму на понижуючий коефіцієнт 075. Це пояснюється тим, що одночасно всі прилади в мережу не включаються. Інші пропонують вибирати переріз більшого розміру. За рахунок цього створюється резерв на подальше введення в дію додаткових електричних приладів, які можуть бути придбані у майбутньому. Потрібно зазначити, що цей варіант розрахунку кабелю більш надійний.

Як визначити переріз проводу?

У всіх розрахунках фігурує перетин кабелю. По діаметру його визначити простіше, якщо застосовувати формули:

S = ? D2/4 ;

D = ?(4x S /?).

Де ? = 314. В багатожильної проводі спочатку треба підрахувати кількість дротиків (N). Потім вимірюється діаметр (D) одним з них, після чого визначається площа перерізу: S = NxD2/127. Багатожильні проводи застосовуються там, де потрібна гнучкість. Більш дешеві цілісні провідники використовуються при стаціонарному монтажі.

Як вибрати кабель по потужності?

Для того щоб підібрати проводку, застосовується таблиця навантажень по перерізу кабелю:

Якщо лінія відкритого типу знаходиться під напругою 220 В, а сумарна потужність становить 4 кВт, береться мідний провідник перерізом 15 мм2. Даний розмір зазвичай застосовується для проведення освітлення.

При потужності 6 кВт потрібні жили більшого перерізу - 25 мм2. Дріт застосовується для розеток, до яких підключаються побутові прилади.

Потужність 10 кВт вимагає використання проводки на 6 мм2. Зазвичай вона призначена для кухні, де підключається електрична плита. Підведення до подібної навантаженні проводиться по окремій лінії.

Які кабелі краще?

Електрикам добре відомий кабель німецької марки NUM для офісних і житлових приміщень. У Росії випускають марки кабелів, які за характеристиками нижче, хоча можуть мати ту ж назву. Їх можна відрізнити за патьоків компаунда в просторі між жилами або за його відсутності.
Провід випускається монолітним і многопроволочним. Кожна жила, а також вся скручування зовні ізолюється ПВХ, причому наповнювач між ними виконаний негорючим:

Так, кабель NUM застосовується всередині приміщень, оскільки ізоляція на вулиці руйнується від сонячних променів.

А в якості внутрішньої і зовнішньої електропроводки широко використовується кабель марки ВВГ. Він дешевий і досить надійний. Для прокладки в грунті його не рекомендується застосовувати.

Провід марки ВВГ виготовляється плоским і круглим. Між жилами наповнювач не застосовується.

Кабель ВВГнг-П-LS роблять з зовнішньою оболонкою, що не підтримує горіння. Жили виготовляються круглі до перетину 16 мм2 а понад – секторні.

Марки кабелів ПВС і ШВВП робляться багатодротовими і використовуються переважно для підключення побутових приладів. Його часто застосовують в якості домашньої електропроводки. На вулиці багатодротяна жили використовувати не рекомендується унаслідок корозії. Крім того, ізоляція при вигині тріскається при низькій температурі.

На вулиці під землею прокладають броньовані і стійкі до вологи кабелі АВБШв і ВБШв. Броня виготовляється з двох сталевих стрічок, що підвищує надійність кабелю і робить його стійким до механічних впливів.

Визначення навантаження по струму

Більш точний результат дає розрахунок перетину кабелю по потужності і струму, де геометричні параметри пов'язані з електричними.
Для домашньої проводки повинна враховується не тільки активна навантаження, але і реактивна. Сила струму визначається за формулою: I = P/(U•cos?). Реактивну навантаження створюють люмінесцентні лампи і двигуни електроприладів (холодильника, пилососа, електроінструменту та ін).

Приклад розрахунку перерізу кабелю по струму

Давайте з'ясуємо, як бути, якщо необхідно визначити перетин мідного кабелю для підключення побутової техніки сумарною потужністю 25 кВт і трифазних верстатів на 10 кВт. Таке підключення здійснюється пятіжільних кабелем, прокладеним у грунті. Харчування вдома здійснюється від трифазної мережі. З урахуванням реактивної складової, потужність побутової техніки і обладнання складе:

P побут. = 25/07 = 357 кВт;

P обор. = 10/07 = 143 кВт.

Визначаються струми на введенні:

I побут. = 357x1000/220 = 162 А;

I обор. = 143x1000/380 = 38 А.

Якщо розподілити однофазні навантаження рівномірно по трьом фазам, на одну припадатиме струм: I ф = 162/3 = 54 А. На кожній фазі буде струмова навантаження: I ф = 54 + 38 = 92 А. Вся техніка одночасно не буде працювати. З урахуванням запасу на кожну фазу припадає струм: I ф = 92x075x15 = 1035 А. У пятижильном кабелі враховуються тільки фазні жили. Для кабелю, прокладеного в ґрунті, можна визначити для струму 1035 А переріз жил до 16 мм2 (таблиця навантажень по перерізу кабелю). Уточнений розрахунок за силою струму дозволяє заощадити кошти, оскільки потрібно менший розтин. При більш грубому розрахунку кабелю по потужності, перетин жили складе 25 мм2 що обійдеться дорожче.

Падіння напруги на кабелі

Провідники мають опором, яке необхідно враховувати. Особливо це важливо для великої довжини кабелю або при його малому перерізі. Встановлені норми ПЕУ, за якими падіння напруги на кабелі не повинно перевищувати 5 %. Розрахунок робиться наступним чином.

Визначається опір провідника: R = 2x(?xL)/S.

Знаходиться падіння напруги: U пад. = IxR. По відношенню до лінійного у відсотках воно складе: U % = (U пад. /U лін. )x100.

У формулах прийняті позначення:

? – питомий опір, Омxмм2/м;

S – площа поперечного перерізу, мм2.

Коефіцієнт 2 показує, що струм тече по двом жилах.

Приклад розрахунку кабелю по падінню напруги

Наприклад, необхідно розрахувати падіння напруги на перенесенні з перетином жили до 25 мм2 довжиною 20 м Вона необхідна для підключення зварювального трансформатора потужністю 7 кВт.

Опір проводу становить: R = 2(00175x20)/25 = 028 Ом .

Сила струму в провіднику: I = 7000/220 =318 А .

Падіння напруги на перенесенні: U пад. = 318x028 = 89 У .

Відсоток падіння напруги: U % = (89/220)x100 = 41 %.

Переноска підходить для зварювального апарата вимогам правил експлуатації електроустановок, оскільки відсоток падіння на неї напруги знаходиться в межах норми. Однак його величина на живлячій проводі залишається великою, що може негативно вплинути на процес зварювання. Тут необхідна перевірка нижнього допустимого напруги живлення для зварювального апарату.

Висновок

Щоб надійно захистити електропроводку від перегріву при тривалому перевищенні номінального струму, перетину кабелів розраховують за тривало допустимим струмів. Розрахунок спрощується, якщо застосовується таблиця навантажень по перерізу кабелю. Більш точний результат виходить, якщо обчислення проводиться за максимального струмового навантаження. А для стабільної і довготривалої роботи в ланцюзі електропроводки встановлюють автоматичний вимикач.