Розрахунок перетину дроту по потужності і по щільності струму: формули і приклади

1. «Протоптані» шляху обчислень
2. Розрахунок розміру перетину по навантаженню
3. Як розрахувати перетин по току?
4. Допустима і робоча щільність струму
5. Вивчення схеми розрахунку
6. Відео-інструкція для точних розрахунків

Грамотний підбір кабелю для відновлення або прокладки електропроводки гарантує бездоганну роботу системи. Прилади отримуватимуть харчування в повноцінному обсязі. Чи не станеться перегріву ізоляції з подальшими руйнівними наслідками. Розумний розрахунок перетину дроту по потужності позбавить і від загроз займання, і від зайвих витрат на покупку недешевого проводу. Давайте розберемося в алгоритмі розрахунків.

Спрощено кабель можна порівняти з трубопроводом, що транспортує газ або воду. Точно так же по його жилі переміщається потік, параметри якого обмежені розміром даного токоведущего каналу. Наслідком неправильного підбору його перетину є два поширених хибних варіанти:

• Занадто вузький токоведущий канал, через який в рази зростає щільність струму. Зростання щільності струму тягне за собою перегрів ізоляції, потім її оплавлення. В результаті оплавлення по мінімуму з'являться «слабкі» місця для регулярних витоків, по максимуму пожежа.
• Зайве широка жила, що, по суті, зовсім непогано. Причому, наявність простору для транспортування електро-потоку вельми позитивно відбивається на функціоналі і експлуатаційних терміни проводки. Однак кишеню власника полегшиться на суму, приблизно вдвічі перевищує за фактом потрібні гроші.

Перший з помилкових варіантів є відверту небезпека, в кращому випадку спричинить збільшення оплати за електроенергію. Другий варіант не є небезпечним, але вкрай небажаний.

«Протоптані» шляху обчислень

Всі існуючі розрахункові способи спираються на виведений Омом закон, згідно з яким сила струму, помножена на напругу, дорівнює потужності. Побутове напруга - величина постійна, рівна в однофазної мережі стандартним 220 В. Значить, в легендарній формулою залишаються лише дві змінні: це ток з потужністю. «Танцювати» в розрахунках можна і потрібно від однієї з них. Через розрахункові значення струму і передбачуваного навантаження в таблицях ПУЕ знайдемо потрібний розмір перетину.

Зверніть увагу, що перетин кабелю розраховують для силових ліній, тобто для проводів до розеток. Лінії освітлення апріорі прокладають кабелем з традиційною величиною площі перетину 1,5 мм².

Якщо в приміщенні, що облаштовується немає потужного диско-прожектора або люстри, що вимагає харчування в 3,3кВт і більше, то збільшувати площу перетину жили освітлювального кабелю не має сенсу. А ось розетковий питання - справа суто індивідуальна, тому що підключати до однієї лінії можуть такі нерівнозначні тандеми, як фен з водонагрівачем або електрочайник з мікрохвильовою піччю.

Тим, хто планує навантажити силову лінію електричної варильної поверхнею, бойлером, пральною машиною та подібної «ненажерливої» технікою, бажано розподілити всю навантаження на кілька розеткових груп.

Якщо технічної можливості розбити навантаження на групи немає, бувалі електрики рекомендують без викрутасів прокладати кабель з мідною жилою перетином 4-6 мм ². Чому з мідної струмопровідної серцевиною? Тому що суворим кодексом ПУЕ прокладка кабелю з алюмінієвою «начинкою» в житло і в активно використовуваних побутових приміщеннях заборонена. Опір у електротехнічної міді набагато менше, струму вона пропускає більше і не гріється при цьому, як алюміній. Алюмінієві дроти використовуються при влаштуванні зовнішніх повітряних мереж, подекуди вони ще залишилися в старих будинках.

Зверніть увагу! Площа перетину і діаметр жили кабелю - речі різні. Перша позначається в квадратних мм, другий просто в мм. Головне не переплутати!

Для пошуку табличних значень потужності і допустимої сили струму можна користуватися обома показниками. Якщо в таблиці вказано розмір площі перетину в мм², а нам відомий тільки діаметр в мм, площа потрібно знайти за такою формулою:

Розрахунок розміру перетину по навантаженню

Найпростіший спосіб підбору кабелю з потрібним розміром - розрахунок перетину дроту по сумарній потужності всіх підключаються до лінії агрегатів.

Алгоритм розрахункових дій наступний:

• для початку визначимося з агрегатами, які імовірно можуть використовуватися нами одночасно. Наприклад, в період роботи бойлера нам раптом захочеться включити кавомолку, фен і пралку;
• потім згідно з даними техпаспортів або за приблизними відомостями з наведеної нижче таблиці банально підсумовуємо потужність одночасно працюючих за нашими планами побутових агрегатів;
• припустимо, що в сумі у нас вийшло 9,2 кВт, але конкретно цього значення в таблицях ПУЕ немає. Значить, доведеться округлити в безпечну більшу сторону - тобто взяти найближче значення з деяким перевищенням потужності. Це буде 10,1 кВт і відповідне йому значення перетину 6 мм ².

Все округлення «направляємо» в бік збільшення. В принципі підсумувати можна і силу струму, зазначену в техпаспортах. Розрахунки і округлення по току виробляються аналогічним чином.

Як розрахувати перетин по току?

Табличні значення не можуть врахувати індивідуальних особливостей будови та експлуатації мережі. Специфіка у таблиць середньостатистична. Чи не наведені в них параметри максимально допустимих для конкретного кабелю струмів, але ж вони відрізняються у продукції з різними марками. Досить поверхово торкнуться в таблицях тип прокладки. Допитливим майстрам, що відкидає легкий шлях пошуку за таблицями, краще скористатися способом расчетаразмера перетину дроту по току. Точніше за його щільності.

Допустима і робоча щільність струму

Почнемо з освоєння азів: запам'ятаємо на практиці виведений інтервал 6 - 10. Це значення, отримані електриками багаторічним «досвідченим шляхом». У зазначених межах варіює сила струму, що протікає по 1 мм² мідної жили. Тобто кабель з мідною серцевиною перетином 1 мм ² без перегріву і оплавлення ізоляції надає можливість току від 6 до 10 А спокійно досягати очікує його агрегату-споживача. Розберемося, звідки взялася і що означає позначена интервальная вилка.

Згідно з кодексом електричних законів ПУЕ 40% відводиться кабелю на безпечний для його оболонки перегрів, значить:

• 6 А, розподілені на 1 мм² токоведущей серцевини, є нормальною робочою щільністю струму. У даних умовах провідник працювати може нескінченно довго без будь-яких обмежень за часом;
• 10 А, розподілені на 1 мм² мідної жили, протікати по провіднику можуть короткостроково. Наприклад, при включенні приладу.

Потоку енергії 12 А в мідному міліметровому каналі буде спочатку «тісно». Від тісноти і товкучки електронів збільшиться щільність струму. Слідом підвищиться температура мідної складової, що незмінно відбитися на стані ізоляційної оболонки.

Зверніть увагу, що для кабелю з алюмінієвою токоведущей житлової щільність струму відображає інтервал 4 - 6 Ампер, що припадає на 1 мм² провідника.

З'ясували, що гранична величина щільності струму для провідника з електротехнічної міді 10 А на площу перерізу 1 мм ², а нормальні 6 А. Отже:

• кабель з житловою перетином 2,5 мм² зможе транспортувати ток в 25 А всього лише кілька десятих секунди під час включення техніки;
• він же нескінченно довго зможе передавати струм в 15А.

Наведені вище значення щільності струму дійсні для відкритої проводки. Якщо кабель прокладається в стіні, в металевій гільзі або в пластиковому кабель каналі , Зазначену величину щільності струму потрібно помножити на поправочний коефіцієнт 0,8. Запам'ятайте і ще одну тонкість в організації відкритого типу проводки. З міркувань механічної міцності кабель з перетином менше 4 мм ² в відкритих схемах не використовують.

Вивчення схеми розрахунку

Суперскладних обчислень знову не буде, розрахунок проводу по майбутнього навантаження гранично простий.

• Спочатку знайдемо гранично допустиме навантаження. Для цього підсумовуємо потужність приладів, які припускаємо одночасно підключати до лінії. Складемо, наприклад, потужність пральної машини Потужність 2000 Вт, фена 1000 Вт і довільно будь-якого обігрівача 1500 Вт. Отримали ми 4500 Вт або 4,5 кВт.
• Потім ділимо наш результат на стандартну величину напруги побутової мережі 220 В. Ми отримали 20,45 ... А, округляємо до цілого числа, як годиться, в більшу сторону.
• Далі вводимо поправочний коефіцієнт, якщо в ньому є необхідність. Значення з коефіцієнтом дорівнюватиме 16,8, округлено 17 А, без коефіцієнта 21 А.
• Згадуємо про те, що розраховували робочі параметри потужності, а потрібно ще врахувати гранично допустиме значення. Для цього обчислену нами силу струму множимо на 1,4, адже поправка на теплову дію 40%. Отримали: 23,8 А і 29,4 А відповідно.
• Значить, в нашому прикладі для безпечної роботи відкритої проводки потрібно кабель з перетином більше 3 мм ², а для прихованого варіанту 2,5 мм².

Не забудемо про те, що в силу різноманітних обставин часом включаємо одночасно більше агрегатів, ніж розраховували. Що є ще лампочки та інші прилади, незначно споживають енергію. Запасемося деяким резервом перетину на випадок збільшення парку побутової техніки та з розрахунками вирушимо за важливою покупкою.

Відео-інструкція для точних розрахунків

Який кабель краще купити?

Дотримуючись жорстким рекомендаціям ПУЕ, купувати для облаштування особистого власності будемо кабельну продукцію з «літерними групами» NYM і ВВГ в маркуванні. Саме вони не викликають нарікань і причіпок з боку електриків і пожежників. Варіант NYM - аналог вітчизняних виробів ВВГ.

Найкраще, якщо вітчизняний кабель буде супроводжувати індекс НГ, це означає, що проводка буде протипожежні. Якщо передбачається прокладати лінію за перегородкою, між лагами або над підвісною стелею, купите вироби з низьким димовиделеніе. У них буде індекс LS.

Ось таким нехитрим способом розраховується перетин струмопровідної жили кабелю. Відомості про принципи обчислень допоможуть раціонально підібрати даний важливий елемент електромережі. Необхідний і достатній розмір токоведущей серцевини забезпечить харчуванням домашню техніку і не стане причиною загоряння проводки.