Расчет сечения кабеля по мощности — таблица и программа
Расчет сечения кабеля (провода) — не менее важный этап при проектировании электрической схемы квартиры или дома. От правильности выбора и качества электромонтажных работ зависит безопасность и стабильность работы потребителей электроэнергии. На начальной стадии необходимо принять во внимание такие исходные данные, как планируемая мощность потребления, длинна проводников и их тип, род тока, способ монтажа проводки. Для наглядности рассмотрим методику определения сечения, основные таблицы и формулы. Также, вы можете воспользоваться специальной программой расчета, представленной в конце основного материала.
Оптимальная площадь сечения позволяет пропускать ток без возможного перегрева проводов. Поэтому при проектировании электрической разводки, в первую очередь, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общую мощность всех приборов, которые планируется подключать. При этом, учитывайте тот факт, что не все потребители будут подключаться одновременно. Проанализируйте данную периодичность для выбора оптимального диаметра жилы проводника (подробнее в следующем пункте «Расчет по нагрузке»).
Таблица: Ориентировочная мощность потребления бытовых электроприборов.
Наименование | Мощность, Вт |
---|---|
Осветительные приборы | 1800-3700 |
Телевизоры | 120-140 |
Радио и аудио аппаратура | 70-100 |
Холодильники | 165-300 |
Морозильники | 140 |
Стиральные машины | 2000-2500 |
Джакузи | 2000-2500 |
Пылесосы | 650-1400 |
Электроутюги | 900-1700 |
Электрочайники | 1850-2000 |
Посудомоечная машина с подогревом воды | 2200-2500 |
Электрокофеварки | 650-1000 |
Электромясорубки | 1100 |
Соковыжималки | 200-300 |
Тостеры | 650-1050 |
Миксеры | 250-400 |
Электрофены | 400-1600 |
Микроволновые печи | 900-1300 |
Надплитные фильтры | 250 |
Вентиляторы | 1000-2000 |
Печи-гриль | 650-1350 |
Стационарные электрические плиты | 8500-10500 |
Электрические сауны | 12000 |
Для домашней сети с напряжением 220 вольт значение силы тока (в амперах, А) определяется по следующей формуле:
I = P / U,
где P – электрическая полная нагрузка (представлена в таблице и, также, указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт);
U – напряжение электрической сети (в данном случае 220), В (вольт).
Если напряжение в сети 380 вольт, то формула расчета следующая:
I = P /√3× U= P /1,73× U,
где P — общая потребляемая мощность, Вт;
U — напряжение в сети (380), В.
Допустимая нагрузка у медного кабеля составляет 10 А/мм², а у алюминиевого – 8 А/мм². Для расчета необходимо полученную величину тока (I) разделить на 10 или 8 (в зависимости от выбранного проводника). Полученное значение и будет ориентировочным размером необходимого сечения.
На начальном этапе рекомендуется сделать поправку по нагрузке. Об этом упоминалось выше, но все же повторимся, что в быту редко возникают ситуации, когда все потребители энергии включаются одновременно. Чаще всего одни приборы работают, а другие нет. Поэтому для уточнения следует полученную величину сечения умножить на коэффициент спроса (Kс). Если же вы уверены, что будете эксплуатировать все приборы сразу, то использовать указанный коэффициент не нужно.
Таблица: Коэффициенты спроса различных потребителей (Kс).
Наименование приемника | Коэффициент спроса |
---|---|
Освещение ОРУ (открытого распределительного устройства ): | |
при одном | 0,5 |
при нескольких | 0,35 |
Освещение помещений | 0,6-0,7 |
Телевизор | 0,7 |
Бытовая электроника | 0,2 |
Холодильник | 0,8 |
Стиральная машина | 0,1 |
Пылесос | 0,1 |
Охлаждение трансформаторов | 0,8-0,85 |
Компрессоры | 0,4 |
Зарядные устройства | 0,12 |
Подогрев и электроотопление | 1,0 |
Влияние длины проводника
Длина проводника важна при строительстве сетей промышленного масштаба, когда кабель нужно тянуть на значительные расстояния. За время прохождения тока по проводам происходят потери мощности (dU), которые рассчитываются по следующей формуле:
dU = I×p×L/S,
где I – сила тока;
p – удельное сопротивление (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281);
L – длина кабеля;
S – просчитанная площадь сечения проводника.
Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 %. Если падение значительно, то следует подобрать другой кабель. Это можно сделать с помощью таблиц, где уже отражена зависимость величины мощности и силы тока от величины сечения.
Таблица: Подбор провода при напряжении 220 В.
Сечение жилы провода, мм2 | Диаметр жилы проводника, мм | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
Ток, А | Мощность, Вт | Ток, А | Мощность, кВт | ||
0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Пример расчета
Планируя схему проводки в квартире, сначала необходимо определить места, где будут находиться розетки и осветительные приборы. Нужно определить, какие приборы будут задействованы и где. Далее можно составить общую схему подключения и подсчитать длину кабеля. Исходя из полученных данных, считается размер сечения кабеля по формулам, приведенным выше.
Предположим, нам необходимо определить размер кабеля для подключения стиральной машины. Мощностью возьмем из таблицы — 2000 Вт и определим силу тока:
I=2000 Вт / 220 В=9,09 А (округлим до 9 А). Для увеличения запаса прочности можно добавить несколько ампер и подобрать в зависимости от вида проводника и метода укладки соответствующее сечение. Под рассмотренный пример подойдет трехжильный кабель с сечением медной жилы от 1,5 мм².
Если решите просчитать свои варианты, то вам пригодиться все рассмотренные таблицы, в том числе и следующая:
Выбор сечения проводника, тока, максимальной мощности нагрузки и токовых характеристик автомата защиты.
Сечение медной жилы проводника, мм² | Допустимый длительный ток нагрузки, А | Максимальная мощность однофазной нагрузки для напряжения 220 В, кВт | Номинальный ток автомата защиты, А | Предельный ток автомата защиты, А | Возможные потребители |
1,5 | 19 | 4,1 | 10 | 16 | группы освещения и сигнализации |
2,5 | 27 | 5,9 | 16 | 25 | розеточные группы и электрические полы |
4 | 38 | 8,3 | 25 | 32 | водонагреватели и кондиционеры |
6 | 46 | 10,1 | 32 | 40 | электрические плиты и духовые шкафы |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 63 | вводные питающие линии |
Программа расчета cable 2.1
Ознакомившись с методикой расчета и специальными таблицами, для удобства, вы можете воспользоваться данной программой. Она избавит вас от самостоятельных вычислений и подберет оптимальное сечение кабеля по заданным параметрам.
В программе cable 2.1 имеется два вида расчета:
- Расчет сечения по заданной мощности или току.
- Расчет максимального тока и мощности по сечению.
Рассмотрим каждый из них:
В первом случае нужно ввести:
- Значение мощности (в рассмотренном примере 2 кВт).
- Выбрать род тока, тип проводника, способ прокладки и количество жил.
- Нажав кнопку «Рассчитать», программа выдаст требуемое сечение, силу тока, рекомендуемый автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).
Расчет сечения по заданной мощности или току
Во втором случае, по определенному сечению проводника, программа подбирает максимально допустимые:
- Мощность.
- Силу тока.
- Рекомендуемый ток автомата защиты.
- Рекомендуемое УЗО.
Расчет максимального тока и мощности по сечению
Как видим, интерфейс калькулятора довольно простой, а конечные результаты полезны и информативны.
Скачать cable 2.1
Установка не требуется. Откройте архив и запустите файл «cable.exe».
По кабелю невозможно пропустить больше определенного количества тока. Проектируя и монтируя электропроводку в квартире или доме, подбирайте правильное сечение проводника. Это позволит в дальнейшем избежать перегрева проводов, короткого замыкания и незапланированного ремонта.