Расчет сечения провода по потребляемой мощности. особенности расчета

Доп. услуги по электрике

• Электромонтажные работы в стиле ретро
• Современная электрика в стиле Модерн
• Проектирование электрики
• Электролаборатория
• Замер сопротивления изоляции
• Консультация электрика
• Установка и замена электросчетчика
• Установка столбов и опор ЛЭП
• Подключение электрического котла к сети
• Электрическое отопление дома
• Установка стабилизатора напряжения
• Установка электрического водонагревателя
• Заземление загородного дома
• Молниезащита
• Модульно-штыревое заземление
• Монтаж и прокладка СИП кабеля
• Монтаж тросовой электропроводки
• Соединение и удлинение электропроводки
• Штробление стен под электропроводку
• Проверка состояния электропроводки
• Электрика своими руками
• Монтаж и эксплуатация электрооборудования
• Замена лампочек …
• Поставка кабельной продукции
• Правила устройства электроустановок → ПУЭ

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику

При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты

Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт

Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2	Диаметр проводника, мм	Медный провод	Алюминиевый провод
Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
220 В	380 В	220 В	380 В
0,5 мм2	0,80 мм	6 А	1,3 кВт	2,3 кВт
0,75 мм2	0,98 мм	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
1,0 мм2	1,13 мм	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
1,5 мм2	1,38 мм	15 А	3,3 кВт	5,7 кВт	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
2,0 мм2	1,60 мм	19 А	4,2 кВт	7,2 кВт	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
2,5 мм2	1,78 мм	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт	16 А	3,5 кВт	6,1 кВт
4,0 мм2	2,26 мм	27 А	5,9 кВт	10,3 кВт	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт
6,0 мм2	2,76 мм	34 А	7,5 кВт	12,9 кВт	26 А	5,7 кВт	9,9 кВт
10,0 мм2	3,57 мм	50 А	11,0 кВт	19,0 кВт	38 А	8,4 кВт	14,4 кВт
16,0 мм2	4,51 мм	80 А	17,6 кВт	30,4 кВт	55 А	12,1 кВт	20,9 кВт
25,0 мм2	5,64 мм	100 А	22,0 кВт	38,0 кВт	65 А	14,3 кВт	24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Значение протяжённости и факторы нагрева

Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.

Причины роста температуры провода

Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений. Причиной нагрева могут быть следующие факторы:

1. Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
2. Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
3. Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.

Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.

Зависимость потерь от протяжённости линии

На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника. Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.

Передаваемая мощность, кВт	Сила тока, А	4	10	16	25	35	50	70	95
1	4,6	13,5	33,5	53
5	23	3	7	10,5	17	23,5	31,5	46,0	63
10	45		3,4	5,4	8,4	12	15,5	23,0	32
16	73				5,3	7,4	9,9	14,5	20
18	82				4,7	6,5	8,8	12,5	17,5
20	91					5,9	7,9	11,5	16

Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты

Обязательно обращают внимание на такие характеристики:

• температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
• комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
• количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.

Принципы и элементы расчета

Всем электрикам и даже некоторым обывателям из курса физики известен закон Джоуля – Ленца, который гласит, что чем выше температура проводника, тем выше его электрическое сопротивление. При прохождении тока по проводу возникает сопротивление, которое представляет собой столкновение электронов в атомах. При столкновениях выделяется тепло. В зависимости от количества тепла происходит нагрев окружающих материалов с той или иной интенсивностью.

Принцип возникновения тока

В проводах малого сечения жилы тонкие и их количество не велико, поэтому чтобы их нагреть, нужно совсем мало времени. По упомянутому выше закону Джоуля – Ленца сопротивление нагретого провода увеличивается, стало быть провод нагревается еще больше. Возникает так называемая положительная обратная связь, когда с усилением сопротивления растет температура, а с ростом температуры еще больше повышается сопротивление. Итогом этого процесса является перегрев, температура может повыситься до нескольких сотен градусов. Естественно, при этом плавится оплетка и могут загореться окружающие провод материалы.

Оплавленный провод

Чтобы перегрева и возгорания не происходило, сечение провода следует подбирать таким образом, чтобы рассеивание тепла происходило быстрее, чем нагрев. Очевидно, что определяющее значение здесь имеет площадь, с которой происходит рассеивание тепла. Расчет сечения кабеля по мощности или потреблению калькулятор производит в режиме онлайн с использованием действующих общепринятых норм.

Сечения проводов

Формулы

Сечение провода определяется в квадратных миллиметрах. Все провода, которые имеются в продаже, маркируются на заводе – изготовителе следующими числами: 2*1,5; 3*2,5 и так далее. Первая цифра всегда пишется без запятой, она может быть только целой и обозначает количество проводов внутри общей оплетки. Вторая цифра – это площадь сечения каждого провода, именно оно должно интересовать электрика при подборе кабеля.

Сечение провода рассчитывается по следующей зависимости:

I = P/U·cosφ, где

I – сила тока;

P – мощность всех приборов, которые будут подключены к кабелю;

U – напряжение, в бытовых сетях – 220 Вольт;

cosφ – постоянный коэффициент, в бытовых сетях чаще всего равен 1.

Сопротивление вычисляется:

R = p·L/S,где

p – значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м);

R — сопротивление провода, (Ом);

S — площадь поперечного сечения, (мм2);

L — длина провода или кабеля, (м).

Для однофазных и трехфазных сетей формулы различаются. Расчет сечения кабеля по мощности калькулятор онлайн выполняет в зависимости от типа сети.

Медные и алюминиевые провода

Откуда взять исходные данные?

Исходные данные для калькулятора получают эмпирическим путем. Основные параметры:

• длина – общая продолжительность электропроводки в доме;
• материал – медь или алюминий;
• мощность нагрузки или сила тока – рассчитывается простым суммированием потребления всех приборов;
• коэффициент мощности, допустимые потери и температура кабеля – постоянные величины;
• количество фаз и напряжение в сети – самые популярные 220 и 380 в.

Расчет сечения кабеля по длине

Электропроводка должна быть безопасна, экономична и надежна. Поэтому важен правильный расчет сечения кабеля по длине.

Если есть монтажная схема, расчет сечения кабеля(провода) по длине можно выполнить, измерив соответствующие расстояния между расположениями щитков, розеток, выключателей, распаечных коробок и так далее. Зная масштаб схемы, особого труда не составит рассчитать длины соответствующих отрезков кабеля(провода), не забывая набавлять к каждому отрезку кабеля как минимум 10 см для скруток. Если нет схемы, то длину кабеля можно оценить визуально, замерив длины линий, по которым в будущем будет проложена проводка.

Любой кабель(провод) с увеличением протяженности «теряет напряжение». Эти потери напряжения обусловлены падением напряжения в кабелях, которые соединяют электроприемник с «источником» питания. Расчет сечения кабеля по длине, учитывая потери напряжения, ведется при проектировании промышленных электрических сетей.

В «домашних» условиях, или при проектировании электропроводки небольших помещений потерями напряжения можно смело пренебречь в виду их мизерной величины. Главное в этом случае выполнить правильные расчет сечения кабеля по мощности или расчет сечения кабеля по току. А затем по специальным таблицам выбрать необходимое сечение жил кабеля.

Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски

С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.

Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.

А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.

Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.

Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.

У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:

1. стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
2. от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.

В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:

• его отключение от защит;
• или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.

Ненужные потери напряжения можно устранить только правильным подбором сечения кабеля питания с учетом транслируемой мощности и его надежным монтажом.

Расчет сечения кабеля по мощности

После произведения подсчета мощности для отдельного помещения или группы потребителей, следует провести вычисление силы тока в бытовой сети с напряжением 220 В. Для этого существует формула:

I = (P1 + P2 + … + Pn) / U220, где: I – искомая сила тока; P1 … Pn – мощность каждого потребителя по списку – от первого до n-ого; U220 – напряжение в сети, в нашем случае это 220 В.

Формула расчета для трехфазной сети с напряжением 380 В выглядит так:

I = (P1 + P2 + …. + Pn) / √3 / U380 где: U380 – напряжение в трехфазной сети, равное 380 В.

Сила тока I, полученная в расчетах измеряется в Амперах, обозначается А.

Таблицы составляются согласно показателю пропускной способности металла в проводнике. Для меди это значение равно 10 А на 1 мм, для алюминия – 8 А на 1 мм.

Определить сечение согласно пропускной способности следует по такой формуле:

S = I / Z, где: Z – пропускная способность кабеля.

Таблица соотношения величины тока и минимального сечения кабеля

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Сила тока в проводниках, положенных в одной трубе, А	Сила тока в кабеле, положенном открытым способом, А
один 3-жильный	один 2-жильный	четыре 1-жильных	три 1-жильных	два 1-жильных
0,5	—	—	—	—	—	11
0,75	—	—	—	—	—	15
1	14	15	14	15	16	17
1,2	14,5	16	15	16	18	20
1,5	15	18	16	17	19	23
2	19	23	20	22	24	26
2,5	21	25	25	25	27	30
3	24	28	26	28	32	34
4	27	32	30	35	38	41
5	31	37	34	39	42	46
6	34	40	40	42	46	50
8	43	48	46	51	54	62
10	50	55	50	60	70	80
16	70	80	75	80	85	100
25	85	100	90	100	115	140
35	100	125	115	125	135	170
50	135	160	150	170	185	215
70	175	195	185	210	225	270
95	215	245	225	255	275	330
120	250	295	260	290	315	385
150	—	—	—	330	360	440
185	—	—	—	—	—	510
240	—	—	—	—	—	605
300	—	—	—	—	—	695
400	—	—	—	—	—	830

Таблица мощности, тока и сечения медных проводов

Согласно ПЭУ, допускается расчет сечения проводника в зависимости мощности потребителей. Для медного сердечника кабеля приведены в таблице вычисления для сети с напряжением 380 В и 220 В.

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Медные сердцевины кабелей
Напряжение сети 380 В	Напряжение сети 220 В
Мощность, Вт	Сила тока, А	Мощность, Вт	Сила тока, А
1,5	10,5	16	4,1	19
2,5	16,5	25	5,9	27
4	19,8	30	8,3	38
6	26,4	40	10,1	46
10	33	50	15,4	70
16	49,5	75	18,7	80
25	59,4	90	25,3	115
35	75,9	115	29,7	135
50	95,7	145	38,5	175
70	118,8	180	47,3	215
95	145,2	220	57,2	265
120	171,6	260	66	300

Согласно данному документу, в жилых зданиях рекомендуется прокладывать кабеля с медными жилами. Для обеспечения питания инженерного оборудования некоторых типов допускается посредством алюминиевой проводки с минимальным сечением не менее 2,5 кв. мм.

Таблица мощности, тока и сечения алюминиевых проводов

Согласно данным таблицы, для определения сечения алюминиевой сердцевины проводки следует учитывать такие поправочные коэффициенты: согласно расположению (в земле, скрыто, открыто), по температурному режиму, в зависимости от влажности и т.п. В приведенной ниже таблицы расчеты верны для проводов с резиновой или пластмассовой изоляцией марок АППВ, ВВГ, АВВГ, ВПП, ППВ, ПВС, ВВП и др. Кабели с бумажным экранированием или без изоляции должны рассчитываться по соответствующим их типу таблицам.

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Медные сердцевины кабелей
Напряжение сети 380 В	Напряжение сети 220 В
Мощность, Вт	Сила тока, А	Мощность, Вт	Сила тока, А
2,5	12,5	19	4,4	22
4	15,1	23	6,1	28
6	19,8	30	7,9	36
10	25,7	39	11	50
16	36,3	55	13,2	60
25	46,2	70	18,7	85
35	56,1	85	22	100
50	72,6	110	29,7	135
70	92,4	140	36,3	165
95	112,2	170	44	200
120	132	200	50,6	230

Электрические характеристики цепи

Величины, характеризующие электрическую цепь следующие:

I― это сила электрического тока (А), U― обозначение электрического напряжения (В), R ― электрическое сопротивление проводника (Ом), Р ― мощность (Вт).

Если посмотреть документацию, прилагаемую к бытовым электроприборам, в ней всегда указывается мощность потребления. Используя известные формулы физики, можно рассчитать любой из этих параметров:

• Мощность: Р=U*I; P=U2/R; P=I2R.
• Сила тока: I=U/R; I=P/U; I= sqrt (P/R).
• Сопротивление: R=P/I2; R=U2/P; R=U/I;

Эти соотношения могут пригодиться для оценки потерь мощности на линиях, имеющих большую длину.

Когда ток протекает по проводам, то нагреваются:

• металл провода в кабеле;
• изоляционный слой;
• окружающий воздух у кабеля.

Как осуществить правильный выбор сечения проводника?

Для точного определения максимальной мощности следует знать потребляемый ток и вид фазы (одно- или трехфазная сеть).

Для однофазной сети суммарная мощность будет равна Р= 220*I*1,3, где I— это потребляемый суммарный ток.

Для трехфазной сети расчет осуществляется немного по-иному: Р= √3*380* I*1,3.

Однако, необходимо учесть, что сечение используемых проводов должно соответствовать критериям:

• длину токоведущей линии;
• способ реализации электропроводки;
• общие характеристики автомата.

Правильно подобранное сечение используемых проводов – это самый важный критерий для осуществления и прокладки надежной проводки в помещении. Всем известно, что только скупой платит дважды, и не только за кабель, но и за весь ремонт в целом.

Рекомендации ПУЭ

Но можно воспользоваться сводом правил и стандартов. Имеется такой документ, как Правила устройства электроустановок, именно он регламентирует все нормы проведения монтажа проводки не только в частных владениях, но и на заводах, фабриках и т. д. По этим правилам стандарт электропроводки – это способность выдержать нагрузку в 25 ампер длительное время. Поэтому в квартирах вся электропроводка должна выполняться только с использованием медного провода, сечение его — не меньше 5 кв. мм. Каждая жила должна иметь сечение свыше 2,5 кв. мм. Диаметр проводника должен быть 1,8 мм.

Чтобы вся электропроводка работала максимально безопасно, на вводе производится монтаж автоматического выключателя. Он обезопасит квартиру от коротких замыканий. Также в последнее время большинством владельцев жилплощадей производится монтаж устройств защитного отключения, которые моментально действуют на изменение сопротивления в цепи. Другими словами, если вы случайно коснетесь оголенных проводов под напряжением, они моментально обесточатся и вы не получите удар. Автоматические выключатели необходимо рассчитывать по току, причем выбирать обязательно с запасом, чтобы всегда имелась возможность установить в доме какой-либо электроприбор. Грамотный расчет сечения провода по потребляемой мощности (как осуществить правильный выбор проводов, вы узнаете из данного материала) – это залог того, что функционировать электроснабжение будет правильно и эффективно.

Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)

А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.

Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:

Где:

• I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
• U — фазовое напряжение, 220V
• Cos φ — угол сдвига фаз
• P — показывает общее потребление всех электроприборов

Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.

Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.

Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.

Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:

U линейное = √3 × U фазное

Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).

Длина основного силового кабеля в многоэтажке сколько метров 10 этажный дом

Расчет длины и сечения основного силового кабеля в многоэтажном доме может понадобиться при ремонте электропроводки. Так, жители старых квартир нередко меняют проводку в пользу более мощной. При этом, напряжение на силовой кабель увеличивается. Из-за этого кабель греется и приходит в негодность. Возникает резонный вопрос о замене главного силового кабеля в подъезде на кабель с большим сечением. Основные проблемы, с которыми могут столкнуться жильцы – это получение разрешения от коммунальщиков ЖЭУ или ТСЖ, очередь на исполнение заявки ремонтной бригадой и стоимость самого кабеля.

Так как основной кабель проходит только от ВРУ до последнего этажа, рассчитать его протяженность не составит большого труда: она будет равняться высоте дома с учетом необходимых технологических зазоров.

Для десятиэтажного дома длина кабеля составит порядком 35 метров. Но все эти предварительные расчеты можно использовать только для вычисления ориентировочной стоимости кабеля. Точную длину и сечение необходимо узнавать только у работников соответствующего коммунального предприятия, к которому относится ваш дом.