Расчет нагрузки на электропроводку — Energy

Расчет нагрузки на электропроводку

Расчет нагрузки на электропроводку – важная задача для профессиональных электриков, которая позволяет определить общую нагрузку на сеть от всех подключенных потребителей, осветительных приборов, электрических устройств.

 

 

 

Пример проекта электроснабжения дома

 

Для расчета нагрузки можно пользоваться достаточно простой формулой: Величина тока = Мощность/Уровень напряжения.

Основной характеристикой электрических приборов, подключаемых к электрической системе, которая требуется для проведения расчетов нагрузки на сеть, является их мощность. Мощность каждого прибора можно узнать из его технической документации, кроме того, данная характеристика часто указывается и на корпусе устройства.

Для отдельных точек, элементов электрической сети, таких как выключатели, розетки, устройства защиты и автоматы, важнейшей величиной является уровень силы тока, измеряемый в амперах. Сила тока таких приборов указывается на корпусе каждого отдельного изделия и в его паспорте.

Обладая перечисленными выше данными по элементам электрической системы и подключенным к сети приборам, можно уже провести расчеты по определению нагрузки. В качестве примера можно рассмотреть вариант расчета нагрузки в бане. В данном помещении из потребителей выделяют: 2 лампы по 60 Вт, 2 лампы по 100 Вт, небольшой холодильник или морозильник – 200 Вт, мощное нагревательное устройство – 2000 Вт, насос для подачи воды – 600 Вт. В итоге общая мощность подключенных к электрической системе приборов составляет 2520 Вт.

Полученные данные можно использовать для расчетов, подставляя их в представленную выше формулу:

Ток = 2520/220.

Ток = 11,45.

Нагрузка получилась не очень большой, но это и не удивительно, ведь в примере речь шла о бане, с незначительной системой освещения и малым количеством электрических приборов. В электропроектах частных домов, офисов или производственных предприятий, уровень такой нагрузки может быть значительно выше.

Выбор сечения кабеля по нагрузке на проводку

На основе полученных характеристик предполагаемой нагрузки на электрическую систему осуществляется выбор подходящего по диаметру сечения кабеля. Для выбора сечения можно воспользоваться специальной таблицей, в которой представлено соотношение между нагрузкой и требующимся сечением проводки.

Следует отметить, что для внутренних систем электроснабжения жилых домов и других помещений, сегодня уже запрещено применять алюминиевые провода, потому любой выбор проводки предполагает исключительно выбор между разными марками и сечениями медных кабелей.

Сверившись с таблицей выбора сечения, понимаешь, что для организации электроснабжения бани с нагрузкой на уровне 11-12А подходит медная проводка с диаметром сечения в 1,5 мм.

Следует помнить, что проводка в любых зданиях и сооружениях создается на годы вперед, а потому выбирать сечение кабеля следует с запасом для возможного увеличения нагрузки на систему. Если продолжить рассматривать описанный выше пример с баней, то у собственников в будущем может появиться желание установить в предбаннике чайник или любые другие технические устройства. Необходимо заранее предусмотреть вероятность увеличения нагрузки на сеть.

Выбор необходимого оборудования для работы электросети

Помимо диаметра сечения кабеля, собственник решает вопрос выбора и других устройств и оборудования, необходимых для функционирования электрической системы. Если говорить о розетках, то профессиональные электрики рекомендуют покупать приборы, рассчитанные на ток не менее 10А, но лучше выбирать и такие приборы с запасом и покупать розетки на 16А. Следует помнить также, что мощность и другие характеристики оборудования должны соответствовать не только требованиям электрической сети, но и друг другу. Так, при установке розеток, рассчитанных на ток 16А, в электрическом щитке должны устанавливаться автоматические выключатели с таким же номиналом. Если в выборе собственник остановился на розетках током 10А, то и выключатели также должны быть номиналом в 10А.

Устройства защиты должны выбираться в соответствии с показателями самого слабого, ненадежного участка электрической системы на основе проекта ТП, здания или сооружения.

Автоматические выключатели необходимы для защиты электрической системы от возможных перегрузок и возникновения опасных коротких замыканий. В ситуациях, когда в одну розетку будет подключено электрическое оборудование мощностью около 4 кВт, ток в цепи достигнет величины 18А, то есть превысит номинал автоматического выключатели и последний сработает, то есть отключит электрическую точку от питания электричеством, предотвратит вероятность возникновения аварийной ситуации.

В электрических системах с большим количеством точек потребления и высокой предполагаемой нагрузкой в доме должен обязательно располагаться электрический щиток, который будет содержать в себе все необходимое защитное оборудование для безопасной работы сети и защиты человека.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

 

Дата публикации: 09.12.2014

Самостоятельный расчет сечения кабеля по мощности

Во всех странах Европы и СНГ принята стандартизация кабелей по площади поперечного сечения. Регуляция этих параметров выполняется согласно соответствующего ПЭУ, или, как называют еще этот норматив, «Правила устройства электроустановок». Выбор нужного сечения кабеля по допустимым параметрам тока осуществляется посредством специальных таблиц.

Расчеты «на глаз» являются неправильными и грозят нарушением техники безопасности, что может спровоцировать КЗ, пробои в проводке и т.п. Данный показатель может существенно отличаться для каждого отдельного жилья, в зависимости от количества установленных там потребителей электропитания, их мощности. Отсутствие правильного предварительного расчета перед монтажом проводки может обернуться дорогостоящим ремонтом квартиры или электросети, угрозой жизни людям.

Для чего нужен расчет сечения кабеля?

Правильный выбор сечения электрического кабеля позволит смонтировать проводку таким образом, чтобы жители квартиры были в безопасности, как и их имущество. В погоне за экономией многие выбираются для разводки по квартире кабеля меньшей толщины или нужной, только вместо медной сердцевины останавливаются на алюминиевой.

Это приводит к таким последствиям:

• Прохождение токов большой мощности по несоответствующему кабелю приводит к его нагреванию, что разрушает изоляцию или просто перегорает, оставляя слабую цепь без питания.
• В некоторых случаях резкие скачки электричества способны настолько разогреть металл проводов, что возникает возгорание за счет термического воздействия на окружающие воспламеняющиеся объекты, например, обои, вагонку или другие покрытия стены.
• С повышением температуры кабеля в цепи растет сопротивление, что провоцирует изменения вольтамперных характеристик участка электропитания, для многих приборов такое «соседство» чревато поломками.
• Разрушенная изоляция оголяет провод, который для человека может быть опасным при контакте с ним, уберечься достаточно сложно, если место дефекта неизвестно.
• Найти проблемный сегмент проводки, вмурованной в стену, достаточно сложно, что в некоторых случаях требует замены проводки по всей длине от источника к проблемному месту. В конечном итоге выливается в крупную сумму, поскольку необходимо заплатить за работу электрика, купить новый, но уже с нормальными характеристиками, кабель, произвести ремонтные работы по ходу залегания провода.

Очевидно, что экономия на организации электросети в доме – это не лучший вариант сохранения своих средств. Тем более, что помимо финансовых затрат на ремонт проводки и квартиры в местах ее демонтажа, есть риск здоровью и всему имуществу. Пожаро- и электробезопасность является приоритетным правилом.

Чтобы правильно подобрать нужный кабель, необходимо выполнить следующие предварительные расчеты:

• Посчитать, для каждого помещения общее число установленных электроприборов.
• Для каждой точки подключения к электросети рассчитать рабочую суммарную нагрузку.

ПРИМЕР: К первой розетке будет подключаться вытяжка мощностью 500 Вт, электроплита на 5 кВт и посудомоечная машина 2 кВт. От второй розетки питается холодильник 800 Вт, микроволновая печь на 1,5 кВт и электрочайник на 2 кВт. Тогда суммарная нагрузка на первую точку составит 7,5 кВт, а на другую – 4,3 кВт, таким образом, на кухню будет идти нагрузка на 11,8 кВт. Это без учета светильника, поэтому всегда необходимо делать запас минимум на 20-30%, чтобы не только обезопасить себя, но и иметь возможность в будущем добавить какой-то электроприбор и не заставлять работать проводку на своем экстремальном пороге.

Выбрав материал проводника (алюминий или медь), необходимо произвести расчет нужного сечения в соответствии с полученной величиной нагрузки на отдельное помещение.

Все зависит от того, как будет организовываться сеть, предусмотрен электрораспределительный считок с разводкой по потребителям, точки планируется соединять параллельно или последовательно.

ВАЖНО: Электропроводимость меди больше, чем алюминия, поэтому провода из этих материалов одинакового сечения не будут давать равный результат при расчете по мощности, что необходимо учитывать.

Что влияет на нагрев проводов?

Причина перегрева проводки может крыться в разных проблемах сети, поэтому для правильного расчета необходимо знать основные «слабые места» кабелей, из-за которых у них поднимается температура. При прохождении тока по металлу, материал нагревается всегда, однако снижение этого параметра достигается разными методами.

Провода греются, в зависимости от:

• Качество и материал изоляционного покрытия не соответствуют требуемым параметрам. Низкокачественный диэлектрический материал оболочек кабелей легко подвергается разрушению от термического воздействия при прямом контакте, проводя тепло лучше.
• Какой способ укладки проводки использовался. Для открытых проводов показатель нагрева гораздо ниже, чем для плотно «упакованных» в закрытую пластиковую трубу.
• Тип жил в кабеле. Различают многожильные и одножильные. Разница заключается в том, что одинакового сечения моножильная проводка способна выдержать большую силу тока, чем несколько более тонких проводков, хотя многожильный кабель более гибкий и удобный для монтажа.
• Материал сердцевины. Величина нагрева зависит от физических качеств металла. Медь обладает более низким сопротивлением, чем алюминий, поэтому меньше греется и может передавать токи более высокого напряжения и силы при одинаковом сечении.
• Площадь поперечного сечения кабеля. Все изучали в школе скин-эффект – течение электрического тока по поверхности проводника. Чем больше площадь сечения – тем больше площадь поверхности, по которой передается электричество, поэтому толстые провода способны передавать значительные нагрузки, а тонкие при таких показателях просто перегорают.

Устройство кабеля

Для лучшего понимания процесса расчета проводника по сечению в зависимости от мощности потребляемого тока, необходимо понимать суть процесса передачи электричества. Для наглядности лучше представить несколько тонких водопроводных труб, которые необходимо располагать по окружности параллельно друг другу.

Чем шире эта окружность, тем большее количество таких труб поместится при плотном расположении. Напор на выходе крупной систем будет гораздо больше, чем у маленькой. С электричеством также, в силу того, что ток течет по поверхности проводника, толстые кабели смогут поддерживать большие нагрузки.

Неправильное вычисление сечения по мощности выполняется, когда:

• Токоведущая жила слишком широкая. Затраты на проводку возрастают существенно, нерационально используется ресурс кабеля.
• Ширина токоведущего канала меньше необходимой. Плотность тока возрастает, нагревая проводник и изоляцию, что приводит к утечке электричества и образованию «слабых мест» на кабеле, повышая пожароопасность проводки.

В первом случае для жизни опасности нет, но неоправданно высокие затраты на материал.

Простой способ

Формула мощности заключается в вычислении посредством умножения напряжения в проводнике на силу протекающего тока. Бытовая сеть рассчитана на напряжение 220 В, поэтому для определения сечения кабеля необходимо знать мощность и силу тока в цепи. После расчета предполагаемой нагрузки и силы тока по таблицам ПЭУ находится размер кабеля. Этот расчет подходит для розеток.

Для питания осветительных приборов, которые подключаются к отдельному выходу с распределителя, традиционно берется кабель сечением 1,5 кв. мм. Если розетки будут использоваться для питания нескольких мощных приборов, например, телевизора или фена, то нужно правильно распределять нагрузку, соотнося ее с диаметром провода согласно показателям мощности потребителей. При отсутствии возможности разбития розеточных групп рекомендуется приобретать медный кабель с сечением 6 кв. мм.

Площадь сечения и диаметр

Определить площадь сечения кабеля проще всего по диаметру сердцевины. Диаметр измеряется в мм, а площадь – в кв. мм. Согласно этим показателям можно найти в таблице допустимую мощность по типу и размеру провода. При отсутствии данных о диаметре проводки, площадь находится по такой формуле:

S = 3,14 * D2 / 4 = 0,785D2,
где:
S – площадь поперечного сечения кабеля;
D – значение диаметра.

Если форма сердцевины проводника квадратная или прямоугольная, то сечение вычисляется умножением ширины на длину, как площадь прямоугольника.

Выбор сечения проводника

Критерии соответствия сечения выбранных проводников:

1. Конфигурация электрощита. Питание всех имеющихся потребителей от одного автоматического выключателя создаст непосильную нагрузку на него, что провоцирует нагрев клемм и регулярное срабатывание. Для устранения проблемы рекомендуется разделить на несколько групп электропроводку с отдельным выключателем в щитке.
2. Тип используемого кабеля. Медный провод более дорогой и качественный, но правильный расчет алюминиевой проводки позволит собрать нужную конфигурацию с меньшими затратами.
3. Длина проводника. Является главным критерием для кабелей из алюминия. При большом метраже наблюдаются существенные потери электричества в сети, поэтому следует делать большую прибавку запаса. Для меди при скрытом монтаже достаточно прибавки в размере 20-30 %.

Точный расчет сечения кабеля должен производиться с учетом таких показателей:

• Тип и вид изоляции.
• Длина участков и их конфигурация.
• Вариант и способ прокладки (наружная или скрытая).
• Температурный режим помещения.
• Процент и уровень влажности в комнате.
• Максимально допустимый перегрев.
• Разница показателей мощности потребителей, подключаемых к одной розетке.

Существуют нижние границы размера сечения кабеля для разных участков бытовой электросети:

• Для розеток нужен провод с сечением не меньше 3,5 кв. мм.
• Подключение элементов освещения питаются от проводки не тоньше 1,5 кв. мм.
• Питание оборудования с повышенной мощностью требует кабеля с сечением от 4-6 кв. мм.

Это правило действует при разграничении групп потребителей по мощности в электрощите для повышения защиты оборудования, безопасности всей системы.

Расчет на основе нагрузки

Процесс расчета примерного сечения нужной проводки для квартиры можно произвести самостоятельно, сделать это не сложно. Однако все работы по устройству электросети в помещении следует доверять опытным специалистам.

Расчет поперечного сечения проводника производится в следующем порядке:

1. Все приборы, которые находятся в помещении и питаются от электросети, подсчитываются и заносятся в список.
2. Согласно имеющимся у приборов паспортам, записывается напротив каждого устройства значение номинальной мощности.
3. Определяется продолжительность подключения каждого прибора при одновременной работе, также вносится в список.
4. Рассчитывается поправочный коэффициент, который зависит от времени работы в сутки и вычисляется в процентном соотношении к 24 часам, записывается напротив каждого прибора.
5. После умножения номинальной мощности оборудования на поправочный коэффициент, производится суммирование всех полученных значений приборов списка.
6. Полученное значение необходимо найти в специальной таблице, в зависимости от выбранного материала проводки, прибавить к нему примерно 15 % «про запас».

ВАЖНО: Полученные цифры, как и указанные в паспорте устройств данные по номинальной мощности, являются усредненными показателями, поэтому следует прибавить еще 5 % к этим значениям.

Существует очень распространенное заблуждение о возможности монтажа проводки с различным диаметром сердцевины, в зависимости от потребителя. Это может привести к возгоранию (редко, но случается), разрушению изоляционного слоя, короткому замыканию, поскольку в одном помещении пущенная от одного распределителя электрика будет разрушительно действовать на несоответствующие по мощности светильники или другие мелкие потребители, запитанные на тонкие кабели. Такая ситуация не редкая для подключения нескольких электроприборов к одной точке, например, стиральной машины, кофеварки и мультиварки.

Особенности расчета мощности скрытой проводки

Вычисление для скрытой проводки отличается, чем для кабелей, уложенных открытым способом. Все зависит от изменения свойств проводников, их изоляции в закрытом пространстве.

Если проводник расположен на поверхности и контактирует с воздухом, то получает большую возможность отдавать вырабатываемое тепло, сохраняя низкую температуру. Плотно упакованные провода не могут настолько хорошо остужаться за счет отсутствия циркулирующего воздуха, поэтому нагреваются более интенсивно.

Первое правило для монтажа скрытой проводки гласит о необходимости проведения расчетов с запасом примерно 20-30 %, чтобы в процессе эксплуатации избежать перегрева. Согласно второй норме, наличие нескольких проводников в одном канале требует запаса не меньше 40 %.

ВАЖНО: Единственный корректный способ вычисления сечения кабеля –значение потребляемой мощности.

Не рекомендуется делать плотную укладку кабелей, лучше для каждого из самостоятельных проводов оборудовать отдельную гофротрубу.

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.

ПРИМЕР: Сеть бытовая с напряжением 220 В. Для кухни требуется рассчитать сечение проводника при учете подключения потребителей с общей мощностью 5 кВт.
I = (P1 + P2 + …. + Pn) / U220 = Pобщ / U220 = 5 000 / 220 = 22,73 ≈ 23 (А)
Для расчета запаса следует воспользоваться правилом «5 А», что означает к полученному значению прибавить еще 5 Ампер:
I = 23 + 5 = 28 (А)
Учитывая монтаж проводки с использованием трехжильных кабелей, по таблице для полученного значения тока минимальная площадь сечения провода будет равной 3 кв. мм.

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

Длина и сечение

Из полученного значения расчетов по сечению кабеля нужно определять допустимую длину электропроводки. Это особенно актуально при создании удлинителей. Точные значения, которые получаются в расчетах, дополнительно следует увеличивать на 15 см (коммутационный запас для обжима, сварки или пайки). Эта операция особенно важна для участков с большими дополнительными нагрузками при эксплуатации электросети.

Для бытового вычисления используется следующая формула:

I = P / U * cosφ,
где:
Р – мощность потребителей, Вт;
I – сила тока, А;
U – напряжение электросети, В;
сosφ = 1 – поправочный коэффициент поправки по фазе.

Плотность тока

Для медного кабеля с сечением сердечника 1 кв. мм среднее значение этого показателя варьируется в пределах от 6 до 10 А. По медной проводке с сечением 1 кв. мм может протекать ток, силой 6-10 А без перегрева или оплавления изоляционного покрытия. По стандартам ПЭУ, прибавляется 40 % запаса для защиты от возможного перегрева оболочек.

Нижняя граница в 6 А позволяет использовать проводку без ограничений по времени, верхняя, в 10 А – это допустимые значения кратковременных нагрузок на сеть. Возрастание силы тока до значения 12 А (большего за верхнюю границу для выбранного сечения) ведет к увеличению плотности тока, ее перегреву с последующим оплавлением защитной оболочки.

Заключение

Самостоятельный расчет толщины требуемого для проводки кабеля легко осуществляется без посторонней помощи. Если в помещении есть распределительных щиток с разведением потребителей по группам мощности, а также нет каких-то особых сложных систем в монтаже, то ремонтные работы можно произвести без привлечения специалистов. Однако наличие повышенных показателей температурного режима, влажности или подведения электричества от одного автоматического выключателя требует помощи профессионалов.

Расчет электропроводки для обеспечения ее надежности + видео

В многоквартирных этажных постройках коммуникации прокладываются строителями, и самостоятельно тянуть электросеть нет необходимости, но если вы строите дом, расчет электропроводки понадобится обязательно.

С чего начинается расчет электропроводки

Что такое ток, ученые до сих пор представляют себе довольно расплывчато. Известно, как его использовать, известно, как его изменять, как направлять, но все его свойства и особенности не разгаданы. Однако обойтись без ручейка электронов, бегущих по кабелю, на сегодняшний день невозможно, или очень трудно, особенно тем, кто привык к комфорту. Свет, тепло, свежий кондиционируемый воздух, связь, а зачастую и приготовление пищи – все это обеспечивает нам электричество, на котором работает всевозможная бытовая и промышленная техника. Чтобы ток начал поступать в дом или на участок, мало просто протянуть провода, нужно точно знать, из какого они должны быть материала и какого сечения. Но давайте по порядку.

Расчёт электропроводки

С помощью кнопок составьте схему планируемой электросети.
Используемый провод МедныйАлюминиевый

Выход из счётчика
Добавить провод, идущий к …

Рассчитать сечения проводов —

Еще из школьного курса физики известно, что ток имеет такие параметры, как мощность, напряжение и, собственно, некоторую силу, определяемую интенсивностью движения заряженных частиц. Расчет электропроводки рекомендуется начинать с соотношения этих величин, которые влияют на множество факторов при выборе кабеля и других элементов сети. Формула выглядит следующим образом: P = I · U, здесь P – мощность, измеряющаяся в Ваттах (Вт и кВт), I – сила тока (Амперы, А), U – напряжение (Вольты, В). Исходя из формулы, можно найти любой параметр, если известны другие два.

Сечение кабеля напрямую связано с силой тока. Если взять проволоку толщиной 0.5 мм² и пропустить по ней электричество в 17 Ампер, проводка просто-напросто сгорит, поскольку при такой силе тока нужна медная или алюминиевая жила в 1 мм². Кроме того, от сечения и материала кабеля зависит и его свойство поддерживать определенную мощность при том или ином напряжении. Далее прилагается таблица, которая поможет выбрать нужный диаметр провода для различных вариантов сети.

Зависимость сечения кабеля от силы тока

Как рассчитать электропроводку на участке

На придомовой территории, вдоль дорожек, иногда даже в саду и цветнике, а также по периметру участка всегда имеется какое-то освещение. И если некоторым особо экономным хозяевам удобнее пользоваться фонарями и декоративными светильниками на солнечных батареях, то традиционно к земельным наделам протянуты линии электропередачи от ближайшей подстанции. Это может быть воздушный кабель или подземный, в первом случае он проходит по изоляторам на верхушках столбов, а во втором – по специальной трубе из диэлектрика, закопанной глубоко в грунт.

Исходя из того, как подведено электричество, надо рассчитывать и продолжение линии на участке. Самое простое решение – из двух проводов, один из которых фазный, а второй нулевой, иногда на дом может приходиться три провода для обеспечения двух отдельных фаз. Четырехжильный ввод необходим в том случае, если есть необходимость в трехфазном варианте, при наличии соответствующего потребителя (промышленное и профессиональное оборудование, станок). Последний тип подключения может быть использован только после получения разрешения на него в предоставляющей электроэнергию организации.

Итак, остановимся на однофазном двухжильном соединении с подстанцией, которое еще нужно протянуть, если вы не хотите оплачивать работу специалистов. Перед тем, как рассчитать электропроводку, следует учесть, что протяженность кабеля от общей линии до вашего участка не должна превышать 25 метров, на большем расстоянии (а при сильных ветрах в вашей местности и на меньшем отрезке) нужно ставить опору. Высота расположения кабеля над проезжей дорогой – как минимум 6 метров, в дом заводить воздушную линию желательно на уровне 3 метров.

На выходе с подстанции, где стоит трансформатор, ток обычно уже имеет напряжение 220 В. Но падения в электрической сети – дело обычное, и может оказаться, что к вам поступает каких-то 160 В. Чтобы получать необходимый уровень напряжения, на входе кабеля нужно установить стабилизатор, а также автоматы, которые будут защищать сеть от перегрузки. Параметры их указываются в Амперах, то есть соизмеряются с потреблением тока. Укомплектовав распределительный щиток, помещаем его в таком месте, где нет сырости.

Ко всем хозяйственным постройкам, будь то сарай или летний навес, протягиваются провода, это можно сделать по воздуху и напрямую, так будет экономнее. Освещение вдоль дорожек лучше обеспечить подземным кабелем, причем фонари следует соединять параллельно, а не последовательно, чтобы перегорание одной лампы не отключало всю цепь. Берем план, и на нем отмечаем воздушную линию, соединяющую постройки с распределителем, и тянущийся от него же вдоль дорожек (и повторяющий все их изгибы) подземный кабель. Измеряем получившуюся разводку и умножаем ее длину на 2, поскольку нужны минимум два провода (на улице рекомендуется двойная изоляция), для фазы и нуля.

Калькулятор электропроводки для дома

Для начала рассчитываем мощность автомата для всех наличествующих и включаемых одновременно потребителей тока. Если у вас работает холодильник и компьютер, а вы еще запускаете стиральную машинку, для подачи в которую воды нужен проточный водонагреватель и насос, то получится потребление порядка 11 кВт. Это если даже исключить освещение. Логично, что автомат на 16 А такую нагрузку не выдержит. Посмотреть, какую мощность имеют те или иные устройства, можно в следующей таблице, дальше по приведенной выше формуле вычисляем номинал автомата.

Мощности электроприборов (Вт)

Для монтажа электрической сети используются ответвительные коробки, от которых проводка протягивается в сопредельные помещения.

Следует помнить, что при разводке электросети по дому нужно сразу разделить ее на три группы, одна из которых выделяется полностью для осветительных приборов, вторая – для розеток, а третья используется для приборов, требующих заземления. Так будет легче рассчитывать калькулятор электропроводки. При этом ни в коем случае не следует использовать один нулевой кабель для двух различных групп, также как и объединять их между собой. Также необходимо снабдить каждую отдельную группу собственным автоматическим защитным выключателем, номинал которого рассчитывается из суммы мощностей подключаемых на данную разводку приборов.

Провода для электропроводки. Расчет и таблица допустимого сечения электрических проводов

Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть.

Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки, кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода, причем, даже «в уме».

Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I²*R, где:

• I — величина протекающего тока,
• R — сопротивление провода.

Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие — короткому замыканию и (или) возгоранию.

Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P), определяемой формулой

I=P/U

(U — это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).

Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.

РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА

Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы):
S=π*d²/4=3.14*d²/4=0.8*d².

Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 — сечение в мм², а 2 — количество жил.

Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод. При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов — медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.

Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ).

Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм

2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:

1. d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ — получаем значение диаметра провода,
2. S=0.8*d² — ранее полученная формула для расчета сечения,

Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:

S=I/Iρ

Остается определиться с величиной плотности тока Iρ), поскольку рабочий ток I) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.

Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:

Материал провода	Скрытая проводка	Открытая проводка
Медь	Iρ=6 А/мм2	Iρ=10 А/мм2
Алюминий	Iρ=4 А/мм2	Iρ=6 А/мм2

Пример расчета:

Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии — 2,2 кВт, проводка открытая, провод — медный. Для расчета используем следующие единицы измерения: ток — Ампер, мощность — Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение — Вольт.

S=I/Iρ=(2200/220)/10=1мм²

Если провести соответствующие расчеты для всего ряда сечений проводов, то можно получить соответствующую таблицу.

ТАБЛИЦА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ

Предлагаю Вашему вниманию обещанную в начале статьи таблицу:

Сразу предупреждаю, данные из различных источников могут отличаться. Это различие определяется величиной запаса по мощности.

Приводя расчеты я этот запас взял по максимуму, памятуя, что лучше купить более мощные, соответственно более дорогие провода, нежели потом переделывать сгоревшую электропроводку.

Лишний раз настоятельно рекомендую использовать провода с медными жилами.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Как рассчитать и выбрать сечения кабеля квартирной электросети?

Для долговечной и надежной работы электропроводки необходимо правильно выбрать сечение кабеля. Для этого нужно рассчитать нагрузку в электросети. При проведении расчетов нужно помнить, что расчет нагрузки одного электроприбора и группы электроприборов несколько разнятся.

Расчет токовой нагрузки для одиночного потребителя

Выбор автомата защиты и расчет нагрузки для одиночного потребителя в квартирной сети 220 В довольно прост. Для этого вспоминаем главный закон электротехники – закон Ома. После чего установив мощность электроприбора (указывается в паспорте на электроприбор) и задавшись напряжением (для бытовых однофазных сетей 220 В) рассчитываем ток, потребляемый электроприбором.

Например, бытовой электроприбор имеет напряжение питания 220 В и паспортную мощность 3 кВт. Применяем закон Ома и получаем I_ном = Р_ном/U_ном = 3000 Вт/220 В = 13,6 А. Соответственно для защиты данного потребителя электрической энергии необходимо установить автоматический выключатель с номинальным током в 14 А. Поскольку таких не существует, то выбирается ближайший больший, то есть с номинальным током в 16 А.

Расчет токовой нагрузки для групп потребителей

Так как питание потребителей электроэнергии может осуществляться не только индивидуально, но и по группам, становится актуальным вопрос расчета нагрузки группы потребителей, так как они будут подключатся к одному автоматическому выключателю.

Для расчета группы потребителей вводят коэффициент спроса К_с. Он определяет вероятность одновременного подключения всех потребителей группы в течении длительного времени.

Значение К_с = 1 соответствует одновременному подключению всех электроприборов группы. Естественно, что включение одновременно всех потребителей электроэнергии в квартире вещь крайне редкая, я бы сказал невероятная. Существуют целые методики расчета коэффициентов спроса для предприятий, домов, подъездов, цехов и так далее. Коэффициент спроса квартиры будет различаться для разных комнат, потребителей, а также во многом будет зависеть от стиля жизни жильцов.

Поэтому расчет для группы потребителей будет выглядеть несколько сложнее, так как необходимо учитывать этот коэффициент.

Ниже в таблице приведены коэффициенты спроса для электроприборов небольшой квартиры:

Коэффициент спроса будет равен отношению приведённой мощности к полной К_{с квартиры} = 2843/8770 = 0,32.

Рассчитываем ток нагрузки I_ном = 2843 Вт/220 В = 12,92 А. Выбираем автомат на 16А.

По приведенным выше формулам мы рассчитали рабочий ток сети. Теперь необходимо выбрать сечение кабеля для каждого потребителя или групп потребителей.

ПУЭ (правила устройств электроустановок) регламентирует сечение кабеля для различных токов, напряжений, мощностей. Ниже приведена таблица из которой по расчетной мощности сети и току выбирается сечение кабеля для электроустановок с напряжением 220 В и 380 В:

В таблице приведены только сечения медных проводов. Это связано с тем, что алюминиевые электропроводки в современных жилых домах не прокладываются.

Также ниже приведена таблица с номенклатурой мощностей бытовых электроприборов для расчета в сетях жилых помещений (из нормативов для определения расчетных нагрузок зданий, квартир, частных домов, микрорайонов).

 Типичный вариант выбора сечения кабеля

В соответствии с сечением кабеля применяют автоматические выключатели. Чаще всего используют классический вариант сечения проводов:

• Для цепей освещения сечения 1,5 мм²;
• Для цепей розеток сечения 2,5 мм²;
• Для электроплит, кондиционеров, водонагревателей – 4 мм²;

Для ввода в квартиру питания используют 10 мм² кабель, хотя в большинстве случаев хватает и 6 мм². Но сечение 10 мм² выбирается с запасом, так сказать с расчетом на большее количество электроприборов. Также на входе устанавливается общее УЗО с током отключения 300 мА – его назначение пожарное, так как ток отключения слишком великим для защиты человека или животного.

Для защиты людей и животных применяют УЗО с током отключения 10 мА или 30 мА непосредственно в потенциально небезопасных помещениях, таких как кухня, ванна, иногда комнатные группы розеток. Осветительная сеть, как правило, УЗО не снабжается.

Расчёт потребляемой мощности, сечения кабеля и номинала автоматического выключателя | ЭлектроАС

Дата: 24 февраля, 2009 | Рубрика: Статьи, Электромонтаж, Электромонтажные работы
Метки: Автомат, Автоматический выключатель, Аппарат защиты, Кабель, Потребляемая мощность, Сечение кабеля

Этот материал подготовлен специалистами компании «ЭлектроАС».
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!

Таблица расчёта сечения кабеля в зависимости от нагрузки

Очень часто нам задают вопрос, какой кабель проложить до квартиры, дачи или от щита до электрооборудования. Большинство электромонтажных организаций предпочитает не отвечать на такие вопросы по телефону, ссылаясь на сложность в расчётах. В интернете так же мало освещается эта тема или о ней написано такими заумными фразами, что не каждый электромонтажник разберётся в премудростях. Мы постараемся описать данную проблему так, чтобы любой «школьник» смог профессионально определить подходящее сечение кабеля и выбрать параметры автоматического выключателя (автомат, УЗО, дифавтомат).

Первым делом надо подсчитать общую нагрузку потребляемой электроэнергии. Что это такое и с чем её едят? Каждый электроприбор (чайник, телевизор, компьютер, утюг, стиральная машина, холодильник, люстра итд.) имеет свою потребляемую мощность (она указана на табличках вышеперечисленного электрооборудования). Берём чистый лист бумаги и переписываем всё электрооборудование, которое будет питаться от прокладываемого кабеля. Обязательно подумайте, какое электрооборудование вы предполагаете купить в будущем, так как надо подсчитать таким образом, чтобы через год не выполнять демонтаж и электромонтаж заново для обеспечения работоспособности кабеля с дополнительными нагрузками.

Предположим, что у вас, после долгих передвижений телевизоров, холодильников, стиральных машин и осмотра других электроприборов, вышла суммарная нагрузка в 15000 Вт (считается путём сложения). Так как в подавляющем большинстве квартир разрешается использовать напряжение 220 В, а не 380 В, то мы будем вести расчёт на однофазную систему электроснабжения. Теперь надо подумать, сколько электрооборудования вы будете включать одновременно. Обязательно вспомните 31 декабря, когда у вас включены почти все электроприборы (чайник, электрическая духовка, стиральная машина, посудомоечная машина, миксер, микроволновая печь, пылесос, два телевизора и все люстры, бра, утюг). Получается довольно внушительная цифра, и вы кричите, что ни в коем случае не включите всё одновременно, но ведь можете включить. Сумму 15000 Вт мы умножаем на коэффициент одновременности 0.7 (70 %), получается 10500 Вт (15000 х 0.7 = 10500). Итак, после всех пересчётов у нас вышло, что вам требуется 10500 Вт.

Теперь давайте определимся, какой автоматический выключатель (вводной автомат, УЗО) вам нужно установить на питающий кабель (вводной кабель). Берём полученную сумму нагрузки 10500 Вт и делим её на напряжение 220 В — получаем 47.73 А (10500 : 220 = 47.73) и округляем до 48 А. Так как в продаже не существует автоматических выключателей на 48 А, то мы берём 50 А. Можно взять 40 А, но тогда вы уменьшаете себе возможность использовать предполагаемую нагрузку. Для проверки вы можете всё проделать в обратном порядке и подсчитать, сколько у вас выйдет, если поставить 40 А выключатель (40 х 220 = 8800) или (50 х 220 = 11000).

Вводной кабель — это артерия энергосистемы, и его надо выбрать таким, чтобы не было стыдно и обидно за прожитые годы. Есть два вида кабеля — алюминиевый и медный. Мы рассматриваем только медный, так как алюминиевый по своим техническим данным во много раз хуже по проводящим характеристикам и вообще запрещён для электромонтажа. Кабель обязательно должен быть трёхжильным, потому что система электроснабжения помещений и электрооборудования требует заземления. Вам надо определиться с вариантом электромонтажа вводного кабеля — открытая проводка или закрытая. Для определения сечения кабеля мы прикрепляем к этой статье таблицу и вы спокойно по ней можете узнать его. Открытая проводка, медь, ток 50 А, 220 В, мощность 11 кВт (11000 Вт), сечение кабеля 6 мм2. Если вы возьмёте сечение 10 мм2, то в будущем вам не придётся задумываться над увеличением мощностей, так как ваш вводной кабель проложен с запасом на увеличение мощности.

Постарайтесь всё сделать профессионально и оставьте электромонтажников и пожарников без работы.

1. Как рассчитать сечение основного подводящего кабеля для последующего подключения разного электрооборудования на 380 В суммарно в кВт вы можете узнать пройдя по ссылке на странице:

«Расчёт сечения кабеля«

2. Как измерить поперечное сечение проводника по диаметру жилы вы можете узнать пройдя по ссылке не страницу:

«Как измерить поперечное сечение проводника (провода, кабеля)?«

3. Расчитать номинал автоматического выключателя вы можете по формуле опубликованной на странице:

«Как расчитать номинал автоматического выключателя«

ВНИМАНИЕ! В интернете объявился мошенник Леонид Мирошко из Киева со своей программой WireSel — выбор сечения провода по нагреву и потерям напряжения, которую он продаёт. Опасайтесь этого ЖУЛИКА, так как программа WireSel имеет большое количество технических ошибок, что неминуемо приведёт к пожару.