Расчет сечения кабеля с примерами
При прокладке электрических сетей в квартире, капитальном ремонте возникает вопрос расчета мощности электрических приборов. А, следовательно, и расчет сечения кабеля, от которого напрямую зависит выдерживаемая мощность.
Что будет, если не верно расчитать сечение кабеля:
- Возможны возгорания мест подсоединения мощного прибора к сети (розетки, удлинители и тп.)
- Выход из строя проводки
- Выход из строя прочей коммутирующей аппаратуры (выключателей, систем умного дома и тп.).
Всегда руководствуйтесь правилом: брать мощность с запасом лучше, дешевле и безопаснее, чем потом перекладывать проводку.
Расчет сечения кабеля по мощности
Часть 1, cчитаем общую мощность
Общая мощность всех электрических потребителей в доме рассчитывается по формуле:
Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) · Кс · Кз
где: Р1 ... Pn - потребляемая мощность прибора, Кс - коэффициент спроса, Кз - коэффициент запаса по мощности.
Кс - это процентное соотношение мощности включенных приборов к мощности невключенных, это достаточно условная велечина, если есть опасения неправильно его посчитать берите его за 1.
Пример: Вы планируете всегда держать подключенными кофемашину, холодильник, электрический чайник, микроволновку, стиральную машину, сушилку, то коэффициент спроса считается 0,75, т.к. вероятность того, что все приборы будут одновременно включены/работать - мала.
Кз - коэффициент запаса по мощности обычно берут как 1.1 ... 1.2.
Часто эту формулу мощности упрощают до вида:
Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) · 0,8
Совет от Сет-Лайтинг: на каждую комнату делайте отдельную электрическую разводку (линию) от электрощита и считайте по ней количество включенных приборов в комнате и мощность. На каждую линию в идеале поставить дифавтомат.
К примеру: на кухне отдельная линия на 220 В, подключено: микроволновка 1500 Вт, чайник 1300 Вт, блендер 1000 Вт, холодильник 200 Вт, иногда подключается пылесос 1300 Вт. Плиту не считаем - она подключена на другую линию на 380 В. Итого: Pобщ = (1500 + 1300 + 1000 + 200 + 1300) · 0,8 = 4240 Вт.
Часть 2, выбираем сечение по таблице ПУЭ
Таблица 1 для закрытой проводки (если кабель тянут по потолку и часть/весь заходит в штробу как обычно при ремонтах)
| Сечение кабеля кв.мм | Медь | Алюминий | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, кВт | Мощность, кВт | |||||
| Ток, А | 220В | 380В | Ток, А | 220В | 380В | |
| 0,5 | - | - | - | - | - | - |
| 0,75 | - | - | - | - | - | - |
| 1 | 14 | 3 | 5,3 | - | - | - |
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 | - | - | - |
| 2 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 27 | 5,9 | 10 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 6 | 34 | 7,4 | 12 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Таблица 2 для открытой проводки (к примеру, на веранде дачи, где кабель прокладывается открыто)
| Сечение кабеля кв.мм для открытой проводки | Медь | Алюминий | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, кВт | Мощность, кВт | |||||
| Ток, А | 220В | 380В | Ток, А | 220В | 380В | |
| 0,5 | 11 | 2,4 | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | 3,3 | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | - | - | - |
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | - | - | - |
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 24 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 |
| 6 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8,5 | 14 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 |
Так как у нас квартира с закрытой проводкой по Таблице 1 выбираем: 2,5 мм2, так наиболее близко к 4,24 кВт. Для данных нужд подойдет кабель ВВГ 3x2,5, любая из его разновидностей.
Совет от Сет-Лайтинг: если в продаже нет нужного по сечению кабеля, то вы можете взять сечение больше. Это даже в какой-то мере будет хорошо. Раньше проводка не была расчитана на появление микроволновок, не говоря уже о кофемашинах и прочем. Так что задел на мощность может быть вполне уместным.
Расчет сечения кабеля по длине
Тут мы все расчитаем в три шага по формулам:
- Считаем силу тока:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ)
где P – мощность (Вт), U - напряжение (В), Кс – коэффициент спроса (0,75), cos φ - коэффициент мощности (для бытовых потребителей электроэнергии = 1). - Считаем площадь жилы:
S = ρ · LR = ρ · L / ( dU / I ) = ρ · L / ( 0,05U / I )
где ρ – удельно сопротивление металла (медь: 0,0175, алюминий: 0,0281), 0,05U - потери напряжения (В) - принимаются за 5%, L - длинна. - Считаем диаметр жилы:
d=√ (S · 4 / π)
где S – площадь, π = 3,14.
К примеру, мы знаем, что нам надо сделать подачу напряжения в 220 В на 100 метров со щита в дом через колодец открытой проводкой. Суммарная мощность потребителей 10 кВт.
- I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (10000 · 0,75) / (220 · 1) = 34 А,
- S = ρ · L / ( 0,05 · U / I ) = 0,0175 · 100 / (0,05 · 220 / 34) = 1,75 / 0,32 = 5,47
- d = √ (5,47 · 4 / 3,14) = √ 6,97 = 2.64
Для данных нужд подойдет кабель ВВГнг-LS-п 3х4, как самый близкий в типоразмере.
Расчет сечения кабеля по току
Часто для выбора соответствующих коммутирующих устройств (дифавтоматы, к примеру) необходимо знать силу тока и у нас получается выбор сечения кабеля, похожий на Выбор сечения кабеля по мощности (выше). Тогда можно поступить следующим образом:
- Выясняем суммарную мощность потребителей
Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) · Кс · Кз
где: Р1 ... Pn - потребляемая мощность прибора, Кс - коэффициент спроса, Кз - коэффициент запаса по мощности. - Считаем силу тока: I = Pобщ / (U · cos ϕ)
где Pобщ – общая мощность (Вт), U - напряжение (В), cos φ - коэффициент мощности (для бытовых потребителей электроэнергии = 1). - По сравнительным таблицам смотрим какой кабель может держать такую силу тока, берем Таблица 1 для закрытой проводки или Таблица 2 для открытой проводки
К примеру: в комнате отдельная линия на 220 В, подключено: обогреватель 2500 Вт, телевизор 250 Вт, компьютер 1000 Вт , люстра 150 Вт. Итого: Pобщ = (2500 + 250 + 1000 + 150) · 0,8 = 3120 Вт. I = 3120 / 220 = 14,2 А. По Таблице 1 этому значению подходит кабель ВВГ 3x1,5 и любая из его разновидностей
