Вторник, 13/07/2021 в 12:20
Электропроводка является одной из наиболее сложных инженерных систем в доме. Очень важно тщательно подобрать сечение электрокабеля в соответствии с током. Данная величина определяется на основе силы тока, потребляемой каждым устройством, затем суммируется и сопоставляется с нормативным значением. В случае необходимости, также можно учесть «расчет кабеля по мощности» в контексте данной задачи.
Расчет сечения кабеля может выполняться одним из методов:
- по мощности приборов – предполагает вычисление суммарной мощности всех электроприборов и сравнение полученного значения с расчетным, взятым из специальной таблицы;
- по длине – высчитывается величина потерь напряжения, которая зависит от длины линии кабеля, после чего она сравнивается с базовым значением в 5%;
Правильный подбор сечения избавит вас от множества проблем. Подвергающийся чрезмерной нагрузке, слишком слабый провод может стать причиной самовозгорания и короткого замыкания. А дорогостоящая жила хоть и будет надежно выполнять свои функции, обойдется в слишком большую сумму. Сэкономить и при этом получить качественную электропроводку поможет правильный выбор сечения провода. Несмотря на кажущуюся сложность, с данной процедурой может разобраться и человек, не связанный с электрикой.
Подробнее о каждом методе расчета читайте далее в статье.
Выбор сечения кабеля по мощности
Кабель характеризуется мощностью, которую он способен выдержать в ходе эксплуатации приборов. Если она превышает расчетное значение токопроводящей жилы, рано или поздно случится авария.
Чтобы рассчитать сечение кабеля по мощности, нужно выяснить суммарную мощность всех приборов с учетом понижающего коэффициента 0,8. То есть, формула будет иметь вид:
Pобщ.=(P1+P2+…+Pn)*0,8
Понижающей коэффициент предполагает, что не вся техника в доме будут одномоментно потреблять электроэнергию. Получившийся расчет сечения кабеля по мощности сравнивается с данными в таблице – это и будет подходящее сечение.
Например, общая мощность электроприборов в квартире равняется 15 кВт. Умножаем ее на 0,8 и получаем 12 кВт нагрузки. В таблице нужно найти наиболее подходящее значение. Таким образом, необходимо выбрать медный кабель с сечением 10 мм для однофазной сети и 6 мм для трехфазной.
Выбор сечения кабеля по длине
У каждого проводника есть собственное сопротивление. С увеличением длины линии наблюдается потеря напряжения, и чем больше расстояние, тем выше потери. Если расчетная величина потерь становится больше 5%, требуется выбрать провод с более крупными жилами.
Расчет по длине состоит из двух этапов и подразумевает, что заранее известно, сколько метров провода потребуется для монтажа электропроводки.
- Вначале следует определить номинальную силу тока. Длина проводки переводится в миллиметры и умножается на 2, потому что ток уходит по одной жиле, а возвращается по другой.
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,
где P – мощность в Вт (суммируется вся техника в доме), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов.
- Необходимо узнать сечение проводника. Поможет формула: R = ρ · L/S. Зная, что потери напряжения должны составлять максимум 5%, рассчитываем:
dU = 0,05 · 220 В = 11 В.
Далее выясняем потерю напряжения по формуле:
dU = I · R. R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом.
Таким образом, искомое сечение проводника:
S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.
В случае с трехжильным кабелем, площадь его поперечного сечения (одна жила) должна составлять 0,75 мм2. Таким образом, диаметр жилы должен быть минимум (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Этому условию удовлетворяет кабель BBГнг 3×1,5 мм.
Выбор сечения кабеля по току
Данный метод, также известный как расчет сечения провода по нагрузке, считается самым точным. Вначале необходимо найти силу тока каждого прибора.
В случае однофазной сети для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).
Сумму высчитанных токов необходимо соотнести с табличными значениями.
В примере с однофазной закрытой сетью и мощностью приборов 5 кВт:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.
BBГнг 3×1,5 – это медный трехжильный кабель. В таблице ближайшее к силе тока 18 A значение – 19 А (в случае прокладки в воздухе). Таким образом, сечение его жилы должно составлять минимум 1,5 мм2. Сечение жилы BBГнг 3×1,5 равно S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, соответственно, оно удовлетворяет указанному требованию.
Как рассчитать диаметр кабеля по мощности?
Для расчета диаметра кабеля необходимо учитывать не только мощность, но и длину линии, напряжение питания, тип изоляции и допустимую потерю напряжения на линии. Различные методы расчета приведены в нормативных документах, таких как ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и СНиП (Строительные нормы и правила).
Обычно для расчета диаметра кабеля используют формулы, которые учитывают мощность, длину линии и допустимые потери напряжения на линии. Например, для однофазной линии с напряжением 220 В допустимые потери напряжения обычно не превышают 5%, а для трехфазной линии с напряжением 380 В — 3%.
Для примера, рассмотрим расчет диаметра кабеля для однофазной линии с мощностью 3 кВт и длиной 30 метров. Предположим, что допустимые потери напряжения не превышают 5%. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:
d = (2 * P * L * K) / (U * cosφ)
где d — диаметр кабеля в мм, P — мощность в кВт, L — длина линии в метрах, U — напряжение питания в В, cosφ — коэффициент мощности, K — коэффициент, учитывающий среднюю температуру окружающей среды и условия прокладки кабеля.
При использовании этой формулы для расчета диаметра кабеля для линии с мощностью 3 кВт, длиной 30 метров, напряжением 220 В и коэффициентом мощности 0,8 получим приблизительный диаметр кабеля 2,5 мм.
Однако, для точного расчета рекомендуется обращаться к специалистам, которые учитывают все необходимые параметры и проводят расчет с учетом нормативных требований.
Видео. Как правильно выбрать кабель?
