"Компания ООО "ИЭ" производит дополнительный набор специалистов/менеджеров по продажам кабельной продукции. По вопросу трудоустройства просьба обращаться по тел: 8-499-286-31-86, или отправить свое резюме на почту: [email protected] с пометкой "Резюме".

При выборе кабеля, который обеспечивает электропитание необходимо обращать внимание на разные величины, а также производить расчёты сечения кабеля по токовой нагрузке и расчёт по его сечению. Необходимо знать и то, чтобы обеспечить безопасность и надёжность, важно принимать во внимание и такую величину, как длина каждого составляющего предмета на линии или всей линии целиком. Все современные электроприборы работают при определённых предельных значениях в сети, например, от 185 до 240 Вольт. Поэтому нужно учитывать потери напряжения, которые связаны с длиной, чтобы не получить напряжение меньшего показателя на конце линии, чем требуется для отличной работы техники. Если напряжение будет находиться выше или ниже этого предела, тогда устройства невозможно будет эксплуатировать или они могут выйти из строя. Поэтому, проводя все необходимые расчёты сечения провода по длине, происходит одновременная забота о безопасности качественной работы системы.

В каких областях применяется расчёт кабеля по длине?

1) В бытовых условиях такой расчёт необходим для изготовления удлинителей на большие расстояния. В других ситуациях подобные расчёты не нужны. Длина линии в данном случае небольшая и потеря напряжения происходить не будет или она будет настолько маленькой, что это можно не брать во внимание. Единственное, следует помнить о том, что прокладывая линию, нужно оставлять запас до 15 сантиметров с каждой стороны на сварку, пайку или обжим. Концы кабеля, которые будут входить в щитовую должны также быть проложены с запасом, чтобы можно было легко подключить защитную автоматику и произвести аккуратную укладку внутри щитка. В бытовых условиях при прокладывании кабеля, ставятся точки расположения розеток, выключателей, электропотребителей и других "точек". При помощи рулетки производится замер необходимой длины кабеля с запасом и только потом делается отрез кабеля. Он крепится к стене в соответствии с нормативами и требованиями ПУЭ. Стоит отметить, если монтажники имеют возможность работать с напарниками, то можно в целях экономии времени прокладывать и крепить кабель без произведения замера в начале работы, сразу по поверхности от выключателя к розетке и т.д.

2) В промышленности расчёт сечения электропровода производится ещё во время составления проекта сетей. Данные расчёты нужно сделать в обязательном порядке, если для кабеля предусмотрены длительные и существенные нагрузки. Все проводники имеют определённые свойства и определённую величину сопротивления тока, что вызывает потери при использовании электротока. На величину сопротивления влияют такие факторы, как сечение проводника (чем оно меньше, тем больше потерь), материал проводника и его длина (чем больше этот параметр, тем больше потери). Благодаря этому становится понятно, почему в проводниках может наблюдаться падение напряжения, которое равно величине тока, умноженной при этом на значение сопротивления проводника. Несмотря на это существует допустимая величина падения напряжения, и она должна быть не более 5%. Если всё-таки предел будет повышаться, тогда необходимо выбирать проводник с большим сечением.

Как производится расчёт сечения кабеля по длине?

1) Формула для расчёта состоит из длины, площади сечения и удельного сопротивления проводника, которое можно определить по специальным справочникам (зависит от марки кабеля).

2) Необходимо также определить расчётные величины токов, для этого надо разделить суммарную мощность нагрузки на значение напряжения в сети.

3) Величина падения напряжения в сети или на линии должна быть подсчитана по специальной справочной формуле

4) Обязательно необходимо производить оценку величины соотношения падения напряжения в процентах и значения номинального напряжения в сети. Также производится выбор правильного сечения проводника, которое должно быть в пределах 5-ти процентного барьера.

Крупным промышленным и другим предприятиям необходимо производить расчёт в комплексе с учётом всех требований для определённых условий. Наша компания готова произвести все необходимые расчёты на высокопрофессиональном уровне. При этом предоставляется гарантия отличной работоспособности сети при максимальных нагрузках (рабочих), а также в случае необходимости по наращиванию мощности на производстве с минимальными затратами при этом.

Пример расчётов в быту

I - непосредственно сама сила тока,

P - общая мощность в сумме, (Вт);

U - напряжение в электросети, (В);

cos? – коэффициент, равный 1.

Стоит отметить, что если разделить 3,8 кВт на 220В будет равно 17,3 А. Теперь, используя специальные расчётные таблицы ПУЭ, можно найти правильное сечение кабеля. Нужно учитывать, что в быту используется медь, поэтому при силе тока, например, в 17,3 А для использования нужен будет кабель из меди с сечением 1,5 мм кв.

Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.

Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.

Расчет нагрузки на кабель позволяет:

• Уменьшить счета за электроэнергию;
• Увеличить срок службы проводки;
• Снизить риск возникновения короткого замыкания.

Какие потери возникают при прохождении электрического тока?

При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:

1. Потери электрического тока при прохождении по проводам

Перемещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.

Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:

Ј = I/S а/мм2

• I – сила тока;

При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).

Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.

2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материалов

Сопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.

При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:

• ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
• l – длина линии;
• S – поперечное сечение провода.

Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.

Выбор материала кабеля

Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:

• Медные

Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий , кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).

Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.

• Алюминиевые

Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.

Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.

Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.

Основные виды расчета сечения

Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:

По мощности

Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.

Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.

По напряжению

Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.

Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.

По нагрузке

Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования . Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.

Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.

В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.

Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Сечение жил, мм2	Кабели с медными жилами		Кабели с алюминиевыми жилами
	Напряжение 220 В	Напряжение 380 В	Напряжение 220 В	Напряжение 380 В
0,5	2,4	-	-	-
0,75	3,3	-	-	-
1	3,7	6,4	-	-
1,5	5	8,7	-	-
2	5,7	9,8	4,6	7,9
2,5	6,6	11	5,2	9,1
4	9	15	7	12
5	11	19	8,5	14
10	17	30	13	22
16	22	38	16	28
25	30	53	23	39
35	37	64	28	49

Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе

Сечение жил, мм2	Кабели с медными жилами		Кабели с алюминиевыми жилами
	Напряжение 220 В	Напряжение 380 В	Напряжение 220 В	Напряжение 380 В
1	3	5,3	-	-
1,5	3,3	5,7	-	-
2	4,1	7,2	3	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6
4	5,9	10	4,6	7,9
5	7,4	12	5,7	9,8
10	11	19	8,3	14
16	17	30	12	20
25	22	38	14	24
35	29	51	16	-

По току

Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:

• I – номинальн. ток;
• P – суммарн. мощность;
• U – напряжение;
• cosφ – коэфф-т мощности.

На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.

Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Сечение жил, мм	Медные жилы, провода и кабели
	Напряжение 220 В	Напряжение 380 В
1,5	19	16
2,5	27	25
4	38	30
6	46	40
10	70	50
16	85	75
25	115	90
35	135	115
50	175	145
70	215	180
95	260	220
120	300	260

Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель

Кабель – это основной элемент электропроводки в любом помещении. Он служит для передачи и распределения тока и должен обеспечивать стабильное и безопасное функционирование приборов. Соответственно во избежание разного рода неприятных ситуаций к его выбору нужно подходить с особой ответственностью.

Одним из ключевых параметров при определении необходимого сечения является мощность предполагаемой нагрузки. Если она будет выше той, на которую рассчитан кабель, то провод будет постоянно перегреваться, что может привести к разрушению его изоляции и повреждению проводки.

Расчет мощности

Мощность подключаемой нагрузки рассчитать несложно. Для этого необходимо предварительно составить список всех приборов, к которым будет подведен данный кабель. Затем просто записываем мощность каждого из них и суммируем все указанные значения.

Например, при выборе сечения кабеля для квартиры можно воспользоваться следующими усредненными данными:

Как видно из таблицы, в зависимости от модели потребляемая мощность аналогичных приборов может заметно отличаться. Поэтому для более точных расчетов лучше воспользоваться данными, которые указываются в паспорте оборудования и на этикетке самого изделия.

После того, как все записанные цифры будут сложены, вы получите суммарную мощность подключаемой нагрузки. Далее необходимо подумать о том, сколько приборов вы будете использовать одновременно в течение длительного времени. Как правило, это максимум 80%. Таким образом, коэффициент одновременности составляет 0,8.

Следовательно, нам необходимо умножить полученную мощность на 0,8. Например, при суммарной подключаемой нагрузке в 10 000 Вт (10 кВт) расчетное значение составит: 10*0,8 = 8 кВт.

Полученную цифру необходимо сопоставить со следующими таблицами:

Таблица 1.

Сечение токопроводящей жилы, мм 2	Медный кабель
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Таблица 2.

Сечение токопроводящей жилы, мм 2	Алюминиевый провод
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Так, в нашем случае для подключаемой нагрузки мощностью в 8 кВт потребуется медный провод с сечением 4 мм2.

Альтернативный вариант

Как известно, от мощности приборов напрямую зависит величина потребляемого ими тока. Поэтому при определении необходимого сечения провода можно пойти и другим альтернативным путем:

Шаг 1. Определить суммарный потребляемый ток.

Для этого необходимо общую мощность подключаемых приборов разделить на напряжение сети. В нашем случае данное значение составит: 10 000/220 = 45,45 А.

Кроме того, для удобства можно воспользоваться следующими данными.

Таблица 3. Зависимость величины потребляемого тока от мощности электроприборов при напряжении питания 220В

Шаг 2. Определяем требуемое сечение провода по таблицам ПЭУ

Таблица 4.

Сечение жилы, мм 2	Ток, А, для проводов с медными жилами, проложенных
	открыто	в одной трубе
		двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

Таблица 5.

Сечение жилы, мм 2	Ток, А, для проводов с алюминиевыми жилами, проложенных
	открыто	в одной трубе
		двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	–	–	–
185	390	–	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–	–

Согласно такому расчету требуемое сечение медного провода получилось больше – 6 мм2. Однако это связано с тем, что мы не учитывали коэффициент одновременности. Если принимать его во внимание, то формула расчета токовой нагрузки примет следующий вид:

I=(P*K и)/(U*cosφ),

Р – это суммарная мощность всех электроприборов, Вт;

U – напряжение сети, В;

К и – коэффициент одновременности = 0,7-0,8;

cosφ=1 для бытовых электроприборов.

В завершении следует отметить, что мощность подключаемых приборов и потребляемый ток являются лишь базовыми величинами для определения требуемого сечения кабеля. Для большей точности необходимо учитывать и целый ряд других параметров, особенно если речь идет об организации электропроводки на промышленных объектах. Например, это и длина кабеля, и возможные сезонные нагрузки, и коэффициент спроса, и т.д.

Именно поэтому в решении столь важного вопроса мы рекомендуем обращаться к специалистам.