Как выбрать сечение кабеля. Какой провод использовать для проводки в доме: рекомендации по выбору. Как определить сечение провода? Несколько способов, пример расчета

Когда приходится делать ремонт в квартире или доме, прежде всего, следует проверить состояние электропроводки и определить возможность ее улучшения или замены . В старом доме меняется алюминиевая проводка , гарантированный срок службы которой не превышает 20 лет. Это делается по следующим причинам:

• выработка ресурса;
• электрические провода по мощности не соответствуют нагрузке от современной бытовой техники;
• необходимость прокладки заземления к приборам и розеткам.

Медные провода для домашней электропроводки

Для внутренней и наружной проводки в квартире или доме следует использовать электрические провода и кабели.

Для принятия решения, какой из них лучше выбрать в магазине, руководствоваться советами продавца нужно преимущественно в плане цен. Во всем остальном сначала надо прислушаться, что скажет опытный электромонтажник, а также ознакомиться с нормами и правилами электроремонта.

Сходство и различие

Между кабелем и проводом имеются различия, иногда определяемые только по спецификации. Последний представляет собой электротехническое изделие из одной или нескольких изолированных проволок, скрученных и помещенных в легкую неметаллическую оболочку. У кабеля она лучше, поскольку более мощная, с помещенными внутри изолированными жилами. Он также может содержать сердечник, экран, заполнитель, броню или металлическую оболочку. Каждый элемент предназначен для эксплуатации изделия в определенных условиях окружающей среды.

Электрические провода разрешается проводить только в пластиковых трубах (ПНД и гофры). Здесь потребуется много работы и материалов. Электропроводку стараются выбрать, ориентируясь на цену и сечение. Провод стоит дешевле кабеля и его можно использовать для внутренней прокладки в помещениях. Сечение зависит от предполагаемой нагрузки. В качестве материала проводника лучше использовать медь.

На рисунке ниже изображены провода из меди и алюминия. Их легко различить по цвету.

Медные и алюминиевые провода

Алюминиевый провод недолго служит, деформируется при затяжке и имеет большее сопротивление. Однако, он дешевле, но со временем это преимущество будет утеряно в связи с его недолговечностью.

Сечение электрической проводки подбирают из расчета, какие по мощности приборы одновременно будут подключены.

Потребляемый нагрузкой ток определяется по формуле:

P – паспортная мощность, Вт;

V – напряжение в сети, обычно равное 220 В.

Для некоторых приборов необходимо учитывать реактивную составляющую электрического тока: компрессор холодильника, люминесцентная лампа, электродвигатель инструментов. Она также участвует в нагреве провода. Полная потребляемая мощность для них определяется делением активной ее составляющей на cos φ, указанный в паспорте прибора или на его табличке.

Допустимый ток для открытой проводки с медным проводником составляет 10 А/мм 2 , а для закрытой – 6 А/мм 2 . Для алюминия он разрешается соответственно на 6 А/мм 2 и на 4 А/мм 2 . Токи всех потребителей, протекающие по проводу, суммируются, и определяется общая нагрузка.

Затем по ней находится требуемое сечение, и берется запас по мощности в расчете на подключение новых электроприборов. Подбор сечений медных проводов к силе тока и напряжению можно производить с помощью следующей таблицы.

Выбор сечения кабели и провода для скрытой электропроводки

Под освещение сечение провода выбирается на 1,5 мм 2 . Он подключается к автомату на 16 А. К розеткам, предназначенным для более высоких нагрузок, делается выбор кабеля на 2,5 мм 2 , подключаемый к автомату на 25 А. К мощным электроприборам протягивается кабель на 4 мм 2 и больше. Сечение ввода в квартиры или частные дома следует делать не менее чем на одну ступень выше, чем у самой большой внутренней нагрузки.

При покупке кабеля следует замерять диаметры жил, поскольку у многих производителей они изготовлены с большими допусками в сторону уменьшения. В результате сечение может оказаться ниже расчетного.

Важно учитывать количество проводников в кабеле. Для старой системы достаточно двух жил, а к новой – требуется еще одна для заземления. К люстре с двухклавишным выключателем понадобится 4-х жильный кабель (обозначение в маркировке – 4х1.5).

Учет сопротивления

При большой длине в проводке возрастают потери напряжения. Они не должны превышать 5 %. Процент потерь находится через момент нагрузки, который определяется по таблицам через мощность, умноженную на длину кабеля. Когда рассчитывается сечение, не учитывается нагрев кабеля от проходящего тока, поэтому выбор делается с запасом порядка 20 %.

Мягкий и жесткий провод

Если электрические кабели прокладываются с большим количеством изгибов при внутренней и наружной проводке , лучше сделать выбор жил, каждая из которых состоит из большого количества тонких проводков. Для присоединения к клеммам на них необходимо напрессовывать наконечники. Жесткий кабель состоит из одинарных жил. Для обеспечения необходимой мощности проводки не так важно, кабель какой марки использовать. Основным требованием является соответствие нагрузки потребителя. В доме применяется чаще всего трехжильный вариант, где нужен провод заземления.

Марки кабелей

Большой популярностью пользуются импортные NUM кабели, изображенные на рисунке ниже с разным количеством жил.

Импортный NUM кабель для электропроводки

Наличие двух изоляций обеспечивает его повышенную пожаробезопасность. Многие останавливают свой выбор на нем, несмотря на более высокую цену. На улице вместо него применяют другие типы, поскольку он не любит солнечных лучей. Стойкость кабеля к атмосферным воздействиям определяется свойствами внешней оболочки.

Целесообразно сделать выбор недорогого, удобного и компактного кабеля марки ВВГ для внутренней электропроводки и уличной.

Виды распространенных кабелей

Его можно использовать во влажных и сухих помещениях. Только не рекомендуется подземная прокладка. Кабель может быть круглым и плоским, внутри него нет наполнителя. Жилы выполнены с разными цветами и скручены между собой.

Силовой кабель марки ВВГнг-П-LS для электропроводки в квартире и прочем хозяйстве имеет самое разнообразное исполнение жил: круглое, квадратное, треугольное, секторное. Внешне он похож на ВВГ, но его наружная изоляция не поддерживает горения. Сечение круглых жил достигает 16 мм 2 . Большие сечения делают секторными, что позволяет экономить металл. Кабель можно использовать при повышенном напряжении.

Выбор многопроволочного кабеля марки ПВС с хорошей гибкостью делается преимущественно как сетевого провода подключения бытовых приборов. Его хорошо использовать для монтажа домашней проводки. На улице его можно применять, но многопроволочные жилы быстрее корродируют, а на морозе трескается изоляция при изгибе.

ШВВП – гибкий силовой кабель с многопроволочными жилами также применяется для бытовых электроприборов, подключаемых к сетям с напряжением до 380 В. Он является аналогом ПВС (на рисунке выше они похожи), но рассчитан на меньшие нагрузки.

Все перечисленные кабели предназначены для открытой и скрытой проводки . Токопроводящие жилы у них имеют похожие характеристики. Монтаж скрытой проводки делать лучше из соображений удобства, поскольку она не загромождает помещения и не ухудшает дизайн. Для открытой важно, какой выбрать цвет наружной оболочки, но провода прокладываются в основном в гофротрубе или кабель-канале.

Цвета жил кабеля и провода для электропроводки имеют значение для правильных подключений:

• голубой – нулевой (N);
• желто-зеленый – земля (PE);
• коричневый, белый, черный и прочие цвета – фазный (L).

В уличной проводке для ответвлений по воздуху применяют самонесущий сталеалюминиевый кабель марки СИП. Жилы имеют стойкую к атмосферным воздействиям изоляцию из полиэтилена. На рисунке ниже изображен кабель СИП (сверху), подключенный к кабелю ввода в дом. Соединение между ними выполнено с помощью проколов (обведено красными кружками). Справа на рисунке изображено подключение счетчика.

Подвод кабеля СИП к дому

Для уличной проводки при подземном подключении к электросети применяют бронированные водостойкие кабели АВБШв и ВБШв. Первая буква А на всех маркировках означает, что применяются алюминиевые жилы. Если она отсутствует, значит, медные.

Марки проводов

Установочный провод ПУНП является одним из самых дешевых. Его лучше не использовать из-за низкого качества изоляции, которая быстро теряет свойства при нагреве. Провод изготавливается с двумя или тремя жилами. Изделия выпускаются плоскими, и применяют их для осветительных и силовых сетей.

Провода для квартирной электропроводки с резиновой изоляцией применять не рекомендуется из-за пожароопасности. Они предназначены для прокладки в разных условиях:

• ПРТО – в несгораемых трубах;
• ПРИ – в сухих и влажных помещениях;
• ПРН – в уличной проводке;
• ПРД, ПРВД – для освещения сухих помещений.

Открытую проводку можно делать проводами ППВ и ППП.

Одножильный провод ПВ1 или ПВ2 для проводки применяется преимущественно для монтажа в электрощитках. Когда нужны большие изгибы проводов, лучше использовать более дорогие ПВ3 и ПВ4 с гибкой оболочкой.

Для особых условий, например, в парной, применяются термостойкие провода и кабели для электропроводки. Провод ПРКС с кремнийорганической изоляцией выдерживает температуру до +180 0 С. Если нужен многожильный кабель, подойдет РКГМ. Он также термостойкий и лучше подходит для работы в среде с влажностью до 100 %.

При замене части старой проводки приобретаются алюминиевые провода. Можно вставить медные, если качественно соединить жилы через клеммник или болт с гайкой. Провода сгибаются колечками и вокруг них прокладываются три шайбы из анодированной стали.

Болтовое соединение медного и алюминиевого проводов

Недостатком являются большие габариты соединения, но все же они меньше, чем через клеммник.

Электропроводка своими руками. Видео

Как провести электропроводку самостоятельно, можно узнать из видео, размещенного ниже.

Разводка электричества в квартире или доме имеет свои нюансы. Даже профессиональные электрики могут ошибаться. Важно правильно рассчитать и выбрать кабели и провода, поскольку многие из них выполняются с целевым назначением.

Соорудить домашнюю электросеть невозможно без электрического кабеля. Однако для обустройства жилья мало его правильно установить, нужно еще грамотно подобрать подходящий тип. А для этого надо знать, какие характеристики влияют на выбор. Согласны?

Мы расскажем, какие типы изделий предлагает современный рынок и какой провод использовать для проводки в доме. Познакомим с востребованной номенклатурой и поможем разобраться в маркировке продукции для прокладки электролиний. Обозначим, на что следует ориентироваться покупателям и самостоятельным электромонтажникам.

Представленную к ознакомлению информацию с целью оптимизации восприятия мы дополнили схемами, фото-подборками, видео-рекомендациями.

Основными элементами любого электрического кабеля выступают жилы – элементы для прохождения электрического тока, изолированные друг от друга внутренней оболочкой и заключенные в общую оболочку.

Они обозначаются аббревиатурой ТПЖ.

Помимо токопроводящих жил (1) кабель может содержать такие конструктивные элементы, как заполнитель (3), проволочную или стальную броню (2) и внешнюю оболочку (4)

Жилы для передачи электрической энергии бывают двух типов:

• однопроволочные сплошные;
• многопроволочные , состоящие из большого количества тонких нитей.

Некоторые ошибочно полагают, что однопроволочные жилы и одножильные кабели – понятие идентичное. На самом деле одножильные изделия могут иметь только одну жилу, которая, в свою очередь, может быть выполнена одно- либо же многопроволочной.

Галерея изображений

Первый признак, по которому делятся кабели – количество жил . Эксплуатационные параметры одно- и многожильных изделий подробно расписаны в приведенной ниже таблице.

Выбору площади поперечного сечения проводов (иначе говоря, толщины) уделяется большое внимание на практике и в теории.

В этой статье попробуем разобраться с понятием “площадь сечения” и проанализируем справочные данные.

Расчет сечения провода

Строго говоря, понятие “толщина” для провода используется в разговорной речи, а более научные термины – диаметр и площадь сечения. На практике толщину провода всегда характеризуют площадью сечения.

S = π (D/2) 2 , где

• S – площадь сечения провода, мм 2
• π – 3,14
• D – диаметр токопроводящей жилы провода, мм. Его можно измерить, например, штангенциркулем.

Формулу площади сечения провода можно записать в более удобном виде: S = 0,8 D² .

Поправка. Откровенно говоря, 0,8 – округленный коэффициент. Более точная формула: π (1 /2) 2 = π / 4 = 0,785. Спасибо внимательным читателям;)

Рассмотрим только медный провод , поскольку в 90% в электропроводке и электромонтаже применяется именно он. Преимущества медных проводов перед алюминиевыми – удобство в монтаже, долговечность, меньшая толщина (при том же токе).

Но с ростом диаметра (площади сечения) высокая цена медного провода съедает все его преимущества, поэтому алюминий в основном применяют там, где ток превышает значение 50 Ампер. В данном случае используют кабель с алюминиевой жилой 10 мм 2 и толще.

Площадь сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Самые распространенные на практике (в бытовой электрике) площади сечения: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2

Есть и другая единица измерения площади сечения (толщины) провода, применяемая в основном в США, – система AWG . На Самэлектрике есть и перевод из AWG в мм 2 .

По поводу подбора проводов – я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного . Там самый большой выбор, какой я встречал. Ещё хорошо, что всё подробно описывается – состав, применения, и т.д.

Рекомендую почитать также мою статью там много теоретических выкладок и рассуждений о падении напряжения, сопротивлении проводов для разных сечений, и какое сечение выбрать оптимальнее для разных допустимых падений напряжения.

В таблице одножильный провод – означает, что рядом (на расстоянии менее 5 диаметров провода) не проходит больше никаких проводов. Двужильный провод – два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции. Это более тяжелый тепловой режим, поэтому максимальный ток меньше. И чем больше проводов в кабеле или пучке, тем меньше должен быть максимальный ток для каждого проводника из-за возможного взаимного нагрева.

Эту таблицу я считаю не совсем удобной для практики. Ведь чаще всего исходный параметр – это мощность потребителя электроэнергии, а не ток, и исходя из этого нужно выбирать провод.

Как найти ток, зная мощность? Нужно мощность Р (Вт) поделить на напряжение (В), и получим ток (А):

Как найти мощность, зная ток? Нужно ток (А) умножить на напряжение (В), получим мощность (Вт):

Эти формулы – для случая активной нагрузки (потребители в жилах помещениях, типа лампочек и утюгов). Для реактивной нагрузки обычно используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (в промышленности, где работают мощные трансформаторы и электродвигатели).

Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры – потребляемый ток и мощность , а искомые величины – сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.

Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока

Ниже – таблица выбора сечения провода, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце – выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.

Таблица 2

Красным цветом выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод потолще, чем указано в таблице. А ток автомата – поменьше.

Глядя в табличку, можно легко выбрать сечение провода по току , либо сечение провода по мощности .

А также – выбрать автоматический выключатель под данную нагрузку.

В этой таблице данные приведены для следующего случая.

• Одна фаза, напряжение 220 В
• Температура окружающей среды +30 0 С
• Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)
• Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
• Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
• Достижение потребителем максимальной мощности – крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.

Если температура окружающей среды будет на 20 0 С выше, или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.

Вообще, при любых спорных и сомнительных моментах, например

• возможное в будущем увеличение нагрузки
• большие пусковые токи
• большие перепады температур (электрический провод на солнце)
• пожароопасные помещения

нужно либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору – обратиться к формулам, справочникам. Но, как правило, табличные справочные данные вполне пригодны для практики.

Толщину провода можно узнать не только из справочных данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:

Правило выбора площади сечения провода для максимального тока

Подобрать нужную площадь сечения медного провода исходя из максимального тока можно, используя такое простое правило:

Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.

Это правило дается без запаса, впритык, поэтому полученный результат необходимо округлять в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, ток 32 Ампер. Нужен провод сечением 32/10 = 3,2 мм 2 . Выбираем ближайший (естественно, в бОльшую сторону) – 4 мм 2 . Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.

Важное замечание. Это правило работает хорошо для токов до 40 Ампер . Если токи больше (это уже за пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) – надо выбирать провод с ещё большим запасом – делить не на 10, а на 8 (до 80 А)

То же правило можно озвучить для поиска максимального тока через медный провод при известной его площади:

Максимальный ток равен площади сечения умножить на 10.

И в заключение – опять про старый добрый алюминиевый провод.

Алюминий пропускает ток хуже, чем медь. Этого знать достаточно, но вот немного цифр. Для алюминия (того же сечения, что и медный провод) при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%.

Для алюминия эмпирическое правило будет таким:

Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.

Считаю, что знаний, приведенных в данной статье, вполне достаточно, чтобы выбрать провод по соотношениям “цена/толщина”, “толщина/рабочая температура” и “толщина/максимальный ток и мощность”.

В статье рассмотрены основные критерии выбора сечения кабеля, даны примеры расчетов.

На рынках часто можно увидеть написанные от руки таблички, указывающие, какой необходимо приобрести покупателю в зависимости от ожидаемого тока нагрузки. Не верьте этим табличкам, так как они вводят Вас в заблуждение. Сечение кабеля выбирается не только по рабочему току, но и еще по нескольким параметрам.

Прежде всего, необходимо учитывать, что при использовании кабеля на пределе его возможностей жилы кабеля нагреваются на несколько десятков градусов. Приведенные на рисунке 1 величины тока предполагают нагрев жил кабеля до 65 градусов при температуре окружающей среды 25 градусов. Если в одной трубе или лотке проложено несколько кабелей, то вследствие их взаимного нагрева (каждый кабель нагревает все остальные кабели) максимально допустимый ток снижается на 10 - 30 процентов.

Также максимально возможный ток снижается при повышенной температуре окружающей среды. Поэтому в групповой сети (сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников) как правило, используют кабели при токах, не превышающих значений 0,6 - 0,7 от величин, приведенных на рисунке 1.

Рис. 1. Допустимый длительный ток кабелей с медными жилами

Исходя из этого повсеместное использование автоматических выключателей с номинальным токов 25А для защиты розеточных сетей, проложенных кабелями с медными жилами сечением 2,5 мм2 представляет опасность. Таблицы снижающих коэффициентов в зависимости от температуры и количества кабелей в одном лотке можно посмотреть в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Дополнительные ограничения возникают, когда кабель имеет большую длину. При этом потери напряжения в кабеле могут достичь недопустимых значений. Как правило, при расчете кабелей исходят из максимальных потерь в линии не более 5%. Потери рассчитать не сложно, если знать величину сопротивления жил кабелей и расчетный ток нагрузки. Но обычно для расчета потерь пользуются таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Момент нагрузки вычисляют как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

Данные для расчета потерь при однофазном напряжении 220 В показаны в таблице1. Например для кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм2 при длине кабеля 30 метров и мощности нагрузки 3 кВт момент нагрузки равен 30х3=90, и потери составят 3%. Если расчетное значение потерь превышает 5%, то необходимо выбрать кабель большего сечения.

Таблица 1. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при заданном сечении проводника

По таблице 2 можно определить потери в трехфазной линии. Сравнивая таблицы 1 и 2 можно заметить, что в трехфазной линии с медными проводниками сечением 2,5 мм2 потерям 3% соответствует в шесть раз больший момент нагрузки.

Тройное увеличение величины момента нагрузки происходит вследствие распределения мощности нагрузки по трем фазам, и двойное - за счет того, что в трехфазной сети при симметричной нагрузке (одинаковых токах в фазных проводниках) ток в нулевом проводнике равен нулю. При несимметричной нагрузке потери в кабеле возрастают, что необходимо учитывать при выборе сечения кабеля.

Таблица 2. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при заданном сечении проводника (чтобы увеличить таблицу, нажмите на рисунок)

Потери в кабеле сильно сказываются при использовании низковольтных, например галогенных ламп. Это и понятно: если на фазном и нулевом проводниках упадет по 3 Вольта, то при напряжении 220 В мы этого скорее всего не заметим, а при напряжении 12 В напряжение на лампе упадет вдвое до 6 В. Именно поэтому трансформаторы для питания галогенных ламп необходимо максимально приближать к лампам. Например при длине кабеля 4,5 метра сечением 2,5 мм2 и нагрузке 0,1 кВт (две лампы по 50 Вт) момент нагрузки равен 0,45, что соответствует потерям 5% (Таблица 3).

Таблица 3. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 12 В при заданном сечении проводника

Приведенные таблицы не учитывают увеличения сопротивления проводников от нагрева за счет протекания по ним тока. Поэтому если кабель используется при токах 0,5 и более от максимально допустимого тока кабеля данного сечения, то необходимо вводить поправку. В простейшем случае если Вы рассчитываете получить потери не более 5%, то рассчитывайте сечение исходя из потерь 4%. Также потери могут возрасти при наличии большого количества соединений жил кабелей.

Кабели с алюминиевыми жилами имеют сопротивление в 1,7 раза большее по сравнению с кабелями с медными жилами, соответственно и потери в них в 1,7 раза больше.

Вторым ограничивающим фактором при больших длинах кабеля является превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза - ноль. Для защиты кабелей от перегрузок и коротких замыканий, как правило, используют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Такие выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное (десятые и даже сотые доли секунды) отключение аварийного участка сети при коротком замыкании. Например автоматический выключатель, имеющий обозначение С25, имеет тепловой расцепитель на 25 А и электромагнитный на 250А. Автоматические выключатели группы «С» имеют кратность отключающего тока электромагнитного расцепителя к тепловому от 5 до 10. Но при берется максимальное значение.

В общее сопротивление цепи фаза - ноль включаются: сопротивление понижающего трансформатора трансформаторной подстанции, сопротивление кабеля от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) здания, сопротивление кабеля, проложенного от ВРУ к распределительному устройству (РУ) и сопротивление кабеля собственно групповой линии, сечение которого необходимо определить.

Если линия имеет большое количество соединений жил кабеля, например групповая линия из большого количества светильников, соединенных шлейфом, то сопротивление контактных соединений также подлежит учету. При очень точных расчетах учитывают сопротивление дуги в месте замыкания.

Полное сопротивление цепи фаза- ноль для четырехжильных кабелей приведены в таблице 4. В таблице учтены сопротивления как фазного, так и нулевого проводника. Значения сопротивлений приведены при температуре жил кабелей 65 градусов. Таблица справедлива и для двухпроводных линий.

Таблица 4. Полное сопротивление цепи фаза - ноль для 4-жильных кабелей, Ом/км при температуре жил 65 о С

В городских трансформаторных подстанциях, как правило, установлены трансформаторы мощностью от 630 кВ. А и более, имеющие выходное сопротивление Rтп менее 0,1 Ома. В сельских районах могут быть использованы трансформаторы на 160 - 250 кВ. А, имеющие выходное сопротивление порядка 0,15 Ом, и даже трансформаторы на 40 - 100 кВ. А, имеющие выходное сопротивление 0,65 - 0,25 Ом.

Кабели питающей сети от городских трансформаторных подстанций к ВРУ домов, как правило используют с алюминиевыми жилами с сечением фазных жил не менее 70 - 120 мм2. При длине этих линий менее 200 метров сопротивление цепи фаза - ноль питающего кабеля (Rпк) можно принять равным 0,3 Ом. Для более точного расчета необходимо знать длину и сечение кабеля, либо измерить это сопротивление. Один из приборов для таких измерений (прибор Вектор) показан на рис. 2.

Рис. 2. Прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль "Вектор"

Сопротивление линии должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток в цепи гарантированно превысил ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Соответственно, для автоматического выключателя С25 ток короткого замыкания в линии должен превысить величину 1,15х10х25=287 А, здесь 1,15 - коэффициент запаса. Следовательно, сопротивление цепи фаза - ноль для автоматического выключателя С25 должно быть не более 220В/287А=0,76 Ом. Соответственно для автоматического выключателя С16 сопротивление цепи не должно превышать 220В/1,15х160А=1,19 Ом и для автомата С10 - не более 220В/1,15х100=1,91 Ом.

Таким образом, для городского многоквартирного дома, принимая Rтп=0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при использовании в розеточной сети кабеля с медными жилами с сечением 2,5 мм2, защищенного автоматическим выключателем С16, сопротивление кабеля Rгр (фазного и нулевого проводников) не должно превышать Rгр=1,19 Ом - Rтп - Rпк = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ом. По таблице 4 находим его длину - 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метров. Для большинства квартир этой длины бывает достаточно.

При использовании автоматического выключателя С25 для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 сопротивление цепи должно быть менее величины 0,76 - 0,4 = 0,36 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 0,36/17,46 = 0,02 км, или 20 метров.

При использовании автоматического выключателя С10 для защиты групповой линии освещения, выполненной кабелем с медными жилами сечением 1,5 мм2 получаем максимально допустимое сопротивление кабеля 1,91 - 0,4 = 1,51 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 1,51/29,1 = 0,052 км, или 52 метра. Если такую линию защищать автоматическим выключателем С16, то максимальная длина линии составит 0,79/29,1 = 0,027 км, или 27 метров.

Нередко перед приобретением кабельной продукции возникает необходимость самостоятельного замера ее сечения во избежание обмана со стороны производителей, которые из-за экономии и установления конкурентной цены могут незначительно занижать этот параметр.

Также знать, как производится определение сечения кабеля, необходимо, например, при добавлении новой энергопотребляющей точки в помещениях со старой электропроводкой, на которой отсутствует какая-либо техническая информация. Соответственно, вопрос о том, как узнать сечение проводников, остается актуальным всегда.

Общая информация о кабеле и проводе

При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.

Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку).

Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.

Материалы проводников

Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:

1. Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
2. Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
3. Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.

Важно! Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току).

Измерение сечения проводников по диаметру

Существует несколько способов, как определить сечение кабеля или провода. Разница при определении площади сечения проводов и кабелей будет заключаться в том, что в кабельной продукции требуется производить замеры каждой жилы в отдельности и суммировать показатели.

Для информации. Измеряя рассматриваемый параметр контрольно-измерительными приборами, необходимо изначально произвести замеры диаметров токопроводящих элементов, желательно сняв изоляционный слой.

Приборы и процесс измерения

Приборами для замеров могут выступать штангенциркуль или микрометр. Используют обычно механические приспособления, но могут применяться и электронные аналоги с цифровым экраном.

В основном, замеряют диаметр проводов и кабелей посредством штангенциркуля, так как он найдется в почти каждом домашнем хозяйстве. Им также можно замерять диаметр проводов в работающей сети, например, розетке или щитовом устройстве.

Определение сечения провода по диаметру совершается по следующей формуле:

S = (3,14/4)*D2, где D – диаметр провода.

Если кабель в своем составе имеет больше одной жилы, то необходимо произвести замеры диаметра и расчет сечения по вышеприведенной формуле для каждой из них, после объединить полученный результат, воспользовавшись формулой:

Sобщ= S1 + S2 +…+Sn, где:

• Sобщ – общая площадь поперечного сечения;
• S1, S2, …, Sn – поперечные сечения каждой жилы.

На заметку. Для точности полученного результата рекомендуется производить измерения не менее трех раз, поворачивая проводник в разные стороны. Результатом будет являться средний показатель.

При отсутствии штангенциркуля или микрометра диаметр проводника можно определить посредством обычной линейки. Для этого необходимо выполнить следующие манипуляции:

1. Очистить изоляционный слой жилы;
2. Накрутить плотно друг другу витки вокруг карандаша (их должно быть не менее 15-17 шт.);
3. Произвести замер длины намотки;
4. Разделить полученную величину на количество витков.

Важно! Если витки не будут уложены на карандаш равномерно с зазорами, то точность полученных результатов измерения сечения кабеля по диаметру будет под сомнением. Для повышения точности замеров рекомендуется производить замеры с разных сторон. Толстые жилы навить на простой карандаш будет сложно, поэтому лучше прибегнуть к штангенциркулю.

После измерения диаметра площадь сечения провода рассчитывается по вышеописанной формуле или определяется по специальной таблице, где каждому диаметру соответствует величина площади сечения.

Диаметр провода, имеющего в своем составе сверхтонкие жилы, лучше замерять микрометром, так как штангенциркуль может с легкостью проломить ее.

Определить сечение кабеля по диаметру проще всего посредством таблицы, которая приведена ниже.

Таблица соответствия диаметра провода сечению провода

Сечение сегментного кабеля

Кабельная продукция с сечением до 10 мм2 практически всегда производится круглой формы. Таких проводников вполне достаточно для обеспечения бытовых нужд домов и квартир. Однако при большем сечении кабеля жилы ввода от внешней электрической сети могут выполняться в сегментном (секторном) виде, и определить сечение провода по диаметру уже будет довольно сложно.

В таких случаях необходимо прибегнуть к таблице, где размер (высота, ширина) кабеля принимает соответствующее значение площади сечения. Изначально необходимо линейкой измерить высоту и ширину требуемого сегмента, после чего требуемый параметр может быть рассчитан соотнесением полученных данных.

Таблица расчета площади сектора жилы электрокабеля

Зависимость тока, мощности и сечения жил

Измерить и произвести расчеты площади сечения кабеля по диаметру жилы недостаточно. Перед прокладкой проводки или иных типов электросетей необходимо также знать пропускную способность кабельной продукции.

Выбирая кабель, необходимо руководствоваться несколькими критериями:

• сила электротока, которую будет пропускать кабель;
• мощность, потребляемая источниками энергопотребления;

Мощность

Самым важным параметром при электромонтажных работах (в частности прокладке кабелей) является пропускная мощность. От сечения проводника зависит максимальная мощность передаваемой по нему электроэнергии. Поэтому крайне важно знать общую мощность источников потребления энергии, которые будут подключены к проводу.

Обычно производители бытовой техники, приборов и иных электротехнических изделий указывают на этикетке и в прилагаемой к ним документации максимальную и среднюю мощность потребления. Например, машина для стирки белья может потреблять электроэнергию в диапазоне от десятков Вт/ч при режиме полоскания до 2,7 кВт/ч при нагреве воды. Соответственно, к ней должен подключаться провод с тем сечением, которого хватит для передачи электроэнергии максимальной мощности. Если к кабелю подключается два и более потребителя, то общая мощность определяется путем сложения предельных значений каждого из них.

Усредненная мощность всех электроприборов и осветительных устройств в квартире редко превышает 7500 Вт для однофазной сети. Соответственно, сечения кабелей в электропроводке необходимо подбирать под это значение.

Так, для значения общей мощности 7,5 кВт необходимо использовать медный кабель с сечением жилы 4 мм2, который способен пропустить около 8,3 кВт. Сечение проводника с алюминиевой жилой в таком случае должно быть не менее 6 мм2, пропускающее мощность тока от 7,9 кВт.

В индивидуальных жилых постройках нередко применяется трехфазная система электроснабжения на 380 В. Однако большая часть техники не рассчитана на такое электронапряжения. Напряжение в 220 В создается посредством их подсоединения в сеть через нулевой кабель с равномерном распределением токовой нагрузки на все фазы.

Электроток

Зачастую мощность электрооборудования и техники может быть не известна владельцу из-за отсутствия этой характеристики в документации или полностью утерянных документов, этикеток. Выход в такой ситуации один – произвести расчет по формуле самостоятельно.

Мощность определяется по формуле:

P = U*I, где:

• Р – мощность, измеряемая в ваттах (Вт);
• I – сила электротока, измеряемая в амперах (А);
• U – приложенное электронапряжение, измеряемое в вольтах (В).

Когда неизвестна сила электротока, то ее можно измерить контрольно-измерительными приборами: амперметром, мультиметром, токоизмерительными клещами.

После определения потребляемой мощности и силы электротока можно посредством нижеприведенной таблицы узнать необходимое сечение кабеля.

Расчет сечения кабельных изделий по токовой нагрузке необходимо производить для дальнейшей защиты их от перегрева. Когда по проводникам проходит слишком большой электроток для их сечения, то может происходить разрушение и оплавление изоляционного слоя.

Предельно допустимая длительная токовая нагрузка – это количественное значение электротока, который сможет пропускать кабель достаточно долго без перегревов. Для определения этого показателя изначально необходимо просуммировать мощности всех энергопотребителей. После этого произвести вычисления нагрузки по формулам:

1. I = P∑*Kи/U (однофазная сеть),
2. I = P∑*Kи/(√3*U) (трехфазная сеть), где:

• P∑ – общая мощность энергопотребителей;
• Kи – коэффициент, равный 0,75;
• U – электронапряжение в сети.

Та блица соответствия площади сечения медных жил проводниковых изделий току и мощности *

*Важно! Проводникам с алюминиевыми жилами соответствуют другие значения.

Определение кабельного изделия в поперечном сечении – особо важный процесс, в котором недопустимы просчеты. Учитывать требуется все факторы, параметры и правила, доверяя только своим расчетам. Проведенные измерения должны совпадать с вышеописанными таблицами – при отсутствии в них конкретных значений их можно найти в таблицах многих справочников электротехника.

Видео