Poll-decor.ru

Пол Декор
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать сечение кабеля: 3 способа

    – предполагает вычисление суммарной мощности всех электроприборов и сравнение полученного значения с расчетным, взятым из специальной таблицы; – высчитывается величина потерь напряжения, которая зависит от длины линии кабеля, после чего она сравнивается с базовым значением в 5%; – определяется сила тока каждого из приборов, суммируется и соотносится с табличным значением. По таблице можно определить, сколько жил и какого сечения должно быть у кабеля.

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.

Решение на практике

Осуществляется использованием специальных таблиц, стандартов ПУЭ, по которым происходит выбор сечения кабеля. Значение поперечного сечения проводника выбирают несколькими способами:

  1. Расчет сечения провода по мощности;
  2. Выбор провода по току;
  3. Если провод уже есть, но неизвестного сечения.

Выбор по мощности

На каждом электроприборе указывается его номинальная мощность. Суммируя мощности электроприборов, которые планируется подключать к проектируемой электросети одновременно — получить некоторое число, и по таблице подобрать соответствующее сечение медного или алюминиевого кабеля, выбирая подходящее значение мощности.

Прежде всего необходимо учитывать какая предполагается нагрузка на электропроводку, которую мы собираемся прокладывать. В случае когда на одном участке электросети будет находиться несколько электроприборов, то для подсчета предполагаемой нагрузки мы складываем все их мощности. После подсчета этого показателя мы анализируем способ, каким будем прокладывать электросети (открытый или закрытый), а также воздействие какого температурного режима будет оказываться на провода.

Также рассчитать правильную величину сечения кабеля очень важно по той причине, что ошибки в подсчетах приведут к потерям мощности в проводах. Если для бытовых приборов это не столь существенно, то в промышленных масштабах это может привести к достаточно серьезным растратам.

Итак , берем листок и ручку выписываем все электроприборы находящиеся у Вас в квартире и складываем их мощности :

где P1- это мощность, например, чайника в 1,5 кВт, P2-мощность пылесоса в 1,6 кВт и т.д.

После того как все мощности сложили необходимо суммарную мощность умножить на коэффициент одновременности K=0.8 . Этот коэффициент показывает что в определенный период времени все электроприборы в квартире будут работать , но не продолжительное время , а короткий промежуток времени , это нужно обязательно учитывать , т.к. если вы будете выбирать сечение провода только по мощности вы выберете сечение провода больше , а это может оказаться существенно дороже .

Итак , у нас получается :

После подсчета общей мощности выбираем сечение провода (медный или алюминиевый) в таблице 1 :

Выбор провода по мощности

Таблица 1 — Выбор сечения провода по мощности

Важно ! Если в будущем вы собираетесь увеличивать нагрузку , то необходимо заранее увеличить сечение провода это замечание применяется для всех способов определения сечения провода.

Выбор по току

В таблице 2 можно найти соответствия сечений к номинальному току. Подбор по этому параметру считается более точным. Необходимо посмотреть в паспорта и на бирки электроприборов, обычно указывается номинальная мощность, и далее проделать те же процедуры что и в выше описанном способе.

Читайте так же:
Выключатель света для iphone

Далее по формуле мы определяем ток , который максимально действует в линии и на основании этого выбираем сечение провода (формула применима для однофазной сети 220 В):

/>где Pобщ. — общая мощность электроприборов (Вт).

Есть возможность измерить амперметром ток для каждого потребителя в отдельности своими руками и далее просто просуммировать ток .

Для этого тестер подключают в разрыв цепи — на практике можно взять кусок сетевого провода с вилкой, подключить одну жилу к клемме розетки, другую подать на измерительный прибор. Другой щуп амперметра подсоединить к свободной клемме розетки, и в неё поочерёдно включать имеющуюся бытовую технику, в разных режимах работы, сверяясь с параметрами, заявленными производителями.

Если у Вас трехфазная сеть , необходимо ток найти по этой формуле :

После того как просуммировали токи электроприборов, выбираем по таблице сечение проводника:

выбор кабеля по току

Таблица 2 Соотношение силы тока и сечения проводника

Еще один момент , если в вашей трехфазной сети присутствуют электрические двигатели , то ток этого двигателя определяется по формуле:

где — P это мощность двигателя , n- КПД двигателя (есть на бирке двигателя), COS f- коэффициент мощности (также смотрим на бирку) .

И последнее , в трехфазной сети суммируем рассчитанные токи двигателей и рассчитанные токи электроприборов и выбираем из таблицы 2 сечение проводника.

Нужно учитывать еще один момент — это прокладка кабеля. Она может быть открытого типа или закрытого , соответственно и токовые нагрузки будут различаться, поэтому при выборе сечения провода обратите на это внимание. В таблице 2 вы можете проанализировать этот момент

Провод уже есть

В обратной ситуации, когда имеется кабель, но не видно маркировки, необходимо узнать его номинальный ток и мощность, для этого измеряем диаметр провода штангенциркулем, или микрометром. Можно обойтись линейкой, если жила достаточно гибкая, намотать её на тонкий прут, измерить длину получившейся спирали, разделить на количество витков — результат будет соответствовать диаметру.

По формуле вычисляем площадь поперечного сечения проводника:

где π- 3,14 , D — диаметр проводника, можно взять штангенциркуль и померить диаметр (мм)

Методом подбора по сечению из таблицы 1 , можно узнать, для какой мощности сгодится имеющийся кабель.

Важно:

Выбирать сечение кабеля лучше с запасом.
Запрещается эксплуатация кабеля, смотанного в бухту(катушку), ввиду её индуктивного сопротивления.

Монтаж алюминиевого кабеля проводить с особой осторожностью — частое сгибание и разгибание продуцирует невидимые трещины, которые уменьшают сечение, в этом месте растёт сопротивление и происходит точечный перегрев.

Проверка по длине

Фактор длины проводника l также увеличивает сопротивление в сети . Им можно пренебречь на небольшом расстоянии, но по мере его увеличения, падение напряжения на нагрузке будет всё ощутимым, и оно может стать ниже номинального значения — 5 %.

Разберем подробнее , во избежание этого, рассчитывают площадь поперечного сечения всего кабеля, допуская некоторое его значение и используя его в формуле определения сопротивления:

где l — длина провода (м), ϱ — удельное сопротивление проводника (Ом*мм²/м) (см. в таблице 2 ), S — площадь поперечного сечения проводника, определяется из вышеописанного способа (мм²)

Читайте так же:
Как разбирается выключатель света с крутилкой

Таблица 3- удельное сопротивления металлов:


Далее , по закону Ома находим падение напряжения:

где I — это суммарная сила тока в вашей сети (А), R — рассчитанное сопротивление (Ом).

И последнее , определяем потери в сети . Рассчитанное падение напряжения делим на напряжение в сети и умножаем на 100 %.

Если полученное значение превышает 5% от напряжения сети — сечение кабеля необходимо увеличить по в таблице 1.

Электромонтажные работы

Подробнее на оформлении документации для подключения электроснабжения мы останавливаться не будем, это отдельная тема. Наша задача определиться с материалами и устройствами для внешних монтажных работ, которые хоть и являются промежуточным этапом в подключении, но самым ответственным, поскольку, связаны с безопасностью человека.

Фото примерного образца щитка

Однофазный или трехфазный ввод?

Как для трехфазной, так и для однофазной сети разрешенная мощность указана в ТУ. Это может быть 15 кВт для обоих вариантов, то есть выгода трехфазной сети заключается не в мощности, а возможности использования вводного кабеля меньшего сечения и уменьшения нагрузки, поскольку ток распределяется по 3-м фазам. Поэтому, в трехфазной сети и номинал вводного автомата будет меньшим.

Но вводный распределительный щит при этом будет увеличен по габаритам, поскольку сам счетчик больше однофазного, а также автоматические выключатели занимают 3-4 модуля. Трехфазные УЗО тоже обладают большими габаритами. Это недостаток трехфазного ввода в дом, но он не очень существенен по сравнению с такими преимуществами, как возможность подключения в доме асинхронных электроприводов, электрокотлов, обогревателей, электроплит.

Чтобы не было перекоса фаз от мощных электроприемников, электрик-монтажник должен максимально равномерно распределить нагрузку. Рабочее напряжение трехфазной сети – 380В, поэтому, чтобы исключить опасность пожара и поражения током, будет не лишним установить трехполюсный дополнительный автомат прямо перед вводом в дом. Это спасает от короткого замыкания на вводе.

Внешнее подключение и электрощит

В подключении частного дома к электроснабжению чаще всего используется воздушный ввод (что тоже указано в ТУ) с установкой шкафа учета электроэнергии (ШУЭ) для исключения случаев хищения электроэнергии и проблем сдачи электроснабжения на коммерческий учет.

Фото конструкции воздушного ответвления

По нормативам вводный кабель должен иметь сечение не менее 16 мм2, если жила в нем алюминиевая, и 10 мм2 — если медная, при расстоянии от опорного столба 25 м. Для расстояния менее 25 м — сечение алюминиевого провода — 10 мм2, медного — 4 мм2.

Если вы определились со способом подключения от столба к дому (воздушный или подземный), а также типом и сечением кабеля, то остается разобраться, как именно подключается провод к дому, откуда делается дальнейшая разводка к приборам.

Сечение провода выбирается согласно ПУЭ по длительно допустимому току. При воздушном вводе используется самый распространенный кабель ВВГ или ВВГнг (современный вариант), а также кабель АВВГ и СИП (самонесущий провод). Кстати, при подземном вводе чаще всего используют кабель ВБбШв или АВБбШв. Как вы уже поняли, наличие или отсутствие буквы «А» означает алюминиевую жилу.

Значение сечения кабеля, длительно допустимый ток для него берутся из ПУЭ. Оптимальные сечения для вводного кабеля — это 10, 16, 25 мм2, при max допустимом токе соответственно: 50, 70, 85А (для подземного ввода), и 80, 100, 140А — для воздушного. Например, к медному проводу сечением 10 мм2 можно подключить мощность от 15 кВт на напряжение 230В и от 30 кВт на напряжение 380 В.

Читайте так же:
Допустимая нагрузка кабеля по току таблица

Если главная заземляющая шина у вас будет находиться на столбе, а не в шкафу, то кабель от столба должен быть пятижильный (например, производителя «Москабель» ВВГ5 х 4,0) — три фазы, рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE).

Качественную кабельную продукцию производят отечественные компании: «Москабель», «Севкабель», «Конкорд», Nexans.

Место ввода в дом должно располагаться на высоте 2,75 м. Бывает, что высоты дома не хватает, тогда в отверстие в крыше или стене устанавливается специальная трубостойка, прямая или изогнутая (гусак). Если же дом высокий, то распределительный шкаф с УЗО монтируется на стену, куда и ведется кабель от столба.

По правилам, расстояние от столба до дома должно быть меньше 25 м, чтобы не устанавливать дополнительную опору. В шкафу учета и распределения электроэнергии предусматриваются все устройства, необходимые для защиты, учета и дальнейшей разводки электричества в доме:

  • вводное устройство — автомат или рубильник типа РПС;
  • электросчетчик (электронный или индукционный);
  • устройство защитного отключения (УЗО);
  • ряд автоматических выключателей, защищающих сеть от токов КЗ и от перегрузок. Здесь можно применять и ДИФы — (дифференциальные автоматические выключатели).

Вводный автомат или рубильник включен в цепь перед счетчиком для возможного отключения всех фаз питающего напряжения. Это делается для того, чтобы можно было произвести замену счетчика с безопасностью.

Для коммерческого учета электроэнергии в шкафу устанавливается счетчик. По необходимости вы выбираете счетчик электроэнергии для однофазной сети (220/230В) или трехфазной (220/380В), однотарифный или многотарифный. При подведенной мощности 15 кВт вполне достаточно, чтобы максимальный ток нагрузки счетчика находился в интервале 50-60А. Это соответствует номиналу вводного автомата не более 40А. Модели современных счетчиков: «Меркурий» 200.02 220В 5(50)А — предназначен для однофазных цепей, «Меркурий» 230 ART-03 5(7,5)А — для трехфазных.

УЗО защищает человека от удара током, дом — от пожара, поэтому, ставить его в электрощит надо обязательно. Вместо УЗО можно использовать дифференциальный автомат.

Фото схемы подключения УЗО и автоматов

1Вводный автомат
2Счетчик
3Противопожарное УЗО
4Общая нулевая шина
5Автоматы для освещения
6УЗО для потребителей 2, 3, 4
7Автоматы для потребителей 2, 3, 4
8Дополнительная нулевая шина
9Дифференциальный автомат
10УЗО для потребителей 5, 6, 7
11Автоматы для потребителей 5, 6, 7
12Дополнительная нулевая шина
13Шина заземления

В наших электрических сетях нередки скачки и перепады напряжения, от которых защитит стабилизатор напряжения. Он сглаживает колебания, подавая на выход 220В. При понижении напряжения менее 160В, либо при повышении более 280В стабилизатор обычно отключается от внешней сети и обесточивает приборы-потребители, предохраняя их от поломок. Особенно чувствительна к скачкам аудио- и видеотехника, а также электролампочки, которые мерцают и срок их службы сокращается.

От мощности подключаемой нагрузки зависят габариты стабилизатора, поэтому, они могут быть громоздкими и требуют много места для размещения, при этом, со всех сторон стабилизатора должно быть пространство, что происходило его охлаждение воздушным способом.

В трехфазных сетях используют для каждой фазы свой стабилизатор. Цены на них довольно высокие, они значительно дороже таких устройств, как реле контроля напряжения, которые еще называют «барьерами». Преимущества реле: малые габариты, доступная стоимость, установка в щите на DIN-рейку 35 мм. Например, весьма удобно в эксплуатации реле контроля напряжения VP-40А 220В DigiTOP с цифровым управлением.

Читайте так же:
Как выключать выключатель с подсветкой

В заключение, хочу еще раз обратить ваше внимание на то, что все работы по подключению мощности 15 кВт к частному дому должна проводить организация, за которой закреплено электрооборудование этого района, направив обученных специалистов.

Какой ввод лучше выбрать: однофазный или трехфазный?

При проведении электричества в новый дом необходимо использовать материалы, гарантирующие безопасность. Это относится как к внешним, так и внутренним электротехническим работам, которые должны выполнять квалифицированные специалисты.

Существует два вида подключения к электросети — однофазное и трехфазное. В обоих случаях документация, выданная энергоснабжающей организацией, должна содержать все данные, описанные в ТУ. Использование одного или другого способа обуславливается возможностью монтажа проводки меньшего диаметра, что позволяет равномерно рассредоточить нагрузку по трем фазам.

Однако для трехфазной сети потребуется больший распределительный щиток – чтобы была возможность подсоединения нескольких модулей. Это касается и защитной системы УЗО. Но этот недостаток незначителен, так как главное его преимущество в том, что он позволяет подключать асинхронные электрические агрегаты, такие как бойлеры, электрокотлы, печи и обогреватели.

Как правило, трехфазная сеть работает под напряжением 380 В, поэтому электромонтажники устанавливают специальные распределители, которые позволяют равномерно распределить нагрузку, атакже дополнительные трехфазные автоматы. Это обеспечивает безопасное использование мощных электроприборов, а также исключает возможность, короткого замыкания или пожара.

Подключение электроснабжения дома

Какой провод выбрать – материал изготовления стоит на первом месте

Наиболее распространенными видами проводки в наших домах являются алюминиевая и медная. Какая из них лучше – вопрос, до сих пор не дающий покоя пользователям многочисленных форумов. Для одних в приоритете стоит медь, а другие говорят, что незачем переплачивать и для домашней сети сгодится алюминий. Чтобы не быть голословными, давайте проведем небольшой анализ этих вариантов и тогда каждый сможет выбрать для себя вариант.

Алюминиевая проводка имеет малый вес, за счет чего нашла своё широкое распространение в электроэнергетике. Её используют для прокладки линий электропередачи, поскольку таким способом можно минимизировать нагрузку на опоры. Кроме этого, она завоевала популярность за счет своей дешевизны. Алюминиевый кабель стоит в разы меньше медного аналога. Во времена Советского Союза алюминиевая проводка была очень распространена, ее до сих пор можно встретить в домах, построенных каких-то 15-20 лет назад.

Однако кабель из алюминия имеет и свои отрицательные стороны. Одним из таких моментов, о котором обязательно стоит упомянуть, является небольшой срок службы. Алюминиевая проводка спустя два десятка лет становится сильно подвержена окислению и перегреванию, что нередко приводит к пожарам. Поэтому если у вас дома до сих пор проложены такие кабели, задумайтесь об их замене. Кроме этого, окисление, которому подвержен алюминий, снижает полезное сечение кабеля с одновременным увеличением сопротивления, а это приводит к перегреву. Еще одним существенным недостатком алюминия является его хрупкость. Он быстро ломается, если кабель перегнуть несколько раз.

Важно! ПУЭ запрещает использовать алюминиевый кабель для прокладки в электросетях, если его сечение меньше 16 мм.

Медный кабель хорошо гнётся и не ломается

Читайте так же:
642247 выключатель света заднего хода применяемость

Что касается медного провода, то к его преимуществам стоит отнести продолжительный срок службы – больше полувека, прекрасную проводимость и механическую прочность. С медным кабелем намного проще работать, ведь он гнётся, не ломаясь, и выдерживает многократные скручивания. Минусом же проводки из медного кабеля является стоимость. Для замены силового кабеля во всей квартире понадобится значительное число денежных средств. В целях экономии некоторые мастера совмещают прокладку алюминиевых проводов с медными. Вся световая часть монтируется из алюминия, а розеточная – из меди, поскольку освещение не требует такой большой нагрузки, как электроприборы, запитанные в сеть.

Расчет по мощности электроприборов

Любой кабель или провод, в зависимости от материала из которого он изготовлен, может выдержать определенную (номинальную) силу тока, а она имеет прямую зависимость от его сечения и длины. Определить общую потребляемую мощность всех установленных приборов не сложно. Для этого составляется перечень всего оборудования с указанием потребляемой мощности каждой единицы. Все указанные значения суммируются.

Этот расчет выполняется по следующей формуле:
Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)×0.8

  • Pобщ – общая сумма всех нагрузок.
  • (P1+P2+P3+…+Pn) – потребляемая мощность каждого оборудования.
  • 0,8 – это поправочный коэффициент, который характеризует степень загрузки всех приборов. Обычно приборы редко когда используются одновременно. Такие, как фен, пылесос или электрокамин, используются довольно редко

Полученная сумма будет использоваться для дальнейшего расчета.

Таблицы, по которым выбирается сечение кабеля

расчет сечения кабеля по мощности Расчет для алюминиевого провода расчет сечения кабеля по мощности для медной жилы Расчет для медного провода

Выбрать нужное сечение по данным таблицы не так, сложно. По установленной мощности, величине напряжения и тока, выбирается размер сечения кабеля для закрытой и открытой проводки. Так же подбирается и материал, из которого изготовлен кабель.

На примере это будет выглядеть так: допустим общая потребляемая мощность электроэнергии в доме составила 13 кВт. Если это значение умножить на поправочный коэффициент 0.8, то номинальная потребляемая мощность составит 10.4 кВт. По таблице выбирается близкая по значению величина мощности. В данном случае для однофазной сети будет число 10.1 кВт, а для трехфазной 10.5 кВт. Для этих значений потребляемой мощности, выбирается сечение 6 мм2 и 1.5 мм2 соответственно.

Расчет по мощности и длине

Расчет сечения кабеля по мощности и длине идеально подходит в том случае, если вы планируете использовать очень длинный кабель. Тогда значение его мощности, а также потребляемого максимального тока будет недостаточно для расчета.

Стоит отметить, что длинные кабели используют только в одном случае — для ввода электричества от электрического столба в жилое или нежилое помещение.

Для того чтобы наши расчёты были правильные, Вам необходимо узнать мощность, которая выделяется на само здание, а также точное расстояние от электрического столба до него. После этого для данных, определяющих сечение кабеля по мощности, используется таблица:

Таблица сечения кабеля

Как отмечают специалисты, даже при прокладке кабеля необходимо учитывать ее с некоторым запасом. Это необходимо сделать по некоторым причинам:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector