Определение площади сечения проводника по его диаметру

Расчёт сечения кабеля или провода

У провода две характеристики: диаметр и площадь поперечного сечения.

Зная марку кабеля (провода), можно найти параметры в справочнике.

Как самостоятельно произвести расчёт? Надо измерить диаметр провода, используя микрометр (штангенциркуль). Применить формулу для расчёта:

S = ℼ × d² / 4 ≈ 3,14 × d² / 4 ≈ 0,785 × d² (площадь круга).

Так будет найдено сечение однопроволочного провода.

Если у провода многопроволочная жила, то её надо распушить, посчитать проволочки в косе и измерить у одной проволоки её диаметр.

Тогда в формулу добавляется число N проволок, упакованных в кабеле.

S = N× ℼ × d² / 4 ≈ N× 3,14 × d² / 4 ≈ 0,785 × N× d²

Расчёт для многожильного провода

Многожильный провод (многопроволочный) представляет собой свитые вместе одножильные проволоки. Кто хоть немного дружит с математикой, тот прекрасно понимает, что необходимо посчитать количество этих проволочек в многожильном проводе. После этого измеряется сечение одной тонкой проволочки и умножается на их общее количество. Рассмотрим следующие варианты.

Расчёт с помощью штангенциркуля

Измерение проводится штангенциркулем с обычной шкалой (или микрометром). У опытных мастеров этот инструмент всегда находится под рукой, но не все же профессионально занимаются электрикой.

Для этого на примере кабеля ВВГнг разрежьте ножом толстую оболочку и разведите жилы в разные стороны.

Потом выберете одну жилу и зачистите ножом или ножницами. Далее произведите замер этой жилы. Должен получиться размер 1,8 мм. В качестве доказательства правильности измерения обратитесь к расчетам.

Полученная в результате вычисления цифра 2,54 мм2 – это фактическое сечение жилы.

Измерение с помощью ручки или карандаша

Если у вас не оказалось под рукой штангенциркуля, то можно воспользоваться подручными методами, используя карандаш и линейку. Сначала возьмите измеряемый провод, зачистите его и намотайте на карандаш или ручку так, чтобы витки ложились вплотную друг другу. Чем больше витков, тем лучше. Теперь подсчитаем количество намотанных витков и измерим их общую длину.

К примеру, получилось 10 витков с общей длиной намотки 18 мм. Нетрудно подсчитать диаметр одного витка, для этого общую длину делим на количество витков.

В результате всех производимых расчётов по формуле получите искомый диаметр жилы. В этом случае он составляет 1,8 мм. Так как диаметр одной жилы известен, то нетрудно посчитать сечение всего провода ВВГнг по известной уже формуле.

Можно заметить, что результаты получились равными.

Использование таблиц

Как можно узнать и измерить сечение кабеля, если под рукой не оказалось ни штангенциркуля, ни линейки, ни микрометра. Вместо того чтобы ломать себе голову над сложными математическими формулами, достаточно вспомнить, что есть уже готовые таблицы значений для измерения сечения кабеля. Существуют, конечно, очень сложные таблицы с множеством параметров, но, в принципе, для начала достаточно воспользоваться самой простой из двух колонок. В первой колонке вписывается диаметр проводника, а во второй колонке приводятся готовые значения сечения провода.

Таблица сечения проводя для закрытой проводки

Существует и другой «приблизительный» метод, который не требует измерения толщины отдельных проводков. Можно просто измерить сечение (диаметр) всего толстого свитка. Таким методом обычно пользуются опытные электрики. Они могут узнать сечение кабеля как «на глаз», так и с помощью инструментов.

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

и получаем значение общей силы тока.

Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 – номинальный вольтаж.

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу “пяти ампер” к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

11 А+5 А=16 А.

Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Сечение токо-прово-дящей жилы(мм2) Ток(А), для проводов, проложенных

	Откры- то		в одной трубе
	двух одно- жильных	трех одно- жильных	четырех одно- жильных	одного двух- жильного	одного трех- жильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы
Подключение двухклавишного выключателя: схемы, советы, инструкция

Вводной кабель в квартиру сечение по нормам

И так вы решились на ремонт и надумали поменять проводку в квартире со старой алюминиевой на более надёжную медную. Перед вами сразу возникнет вопрос, а какое сечение провода выбрать, чтобы провод выдержал всю имеющуюся в квартире электроаппаратуру? Которой в современной квартире довольно много и потребляет она большое количество электроэнергии. Для начала, вам необходимо определится с количеством, нужных вам для комфортного подключения потребителей электроэнергии, розеток.

Медный кабель считается более надежным для разводки, но он дороже минимум в два раза, чем алюминиевый.

И когда вы в этом вопросе разобрались и всё основательно посчитали, можно браться за провода и их сечение, к которым будете их подключать. Лучше всего подойдёт для таких целей медный провод, с цельным или (на самый крайний случай) многожильным сердечником с хорошей виниловой изоляцией, типа ВВГ.

Благо на рынке предостаточный выбор такой продукции и времени на его поиск вы много не потратите. В основном, для подключения внутренних розеток подходит провод с диаметром сечения 2,5 квадратных миллиметра, если будете использовать розетки с заземлением, то провод стоит купить трёх жильный такого же сечения.

Для проводки комнатного освещения подойдёт провод меньшего диаметра — 1.5 квадратных миллиметра вполне достаточно.

Какое сечение и куда прокладывать

• Провод для комнатного освещения, от разделительной коробки, прокладывать нужно отдельно от провода, к которому будут подключаться розетки, так как розетки будут потреблять больше электроэнергии и, соответственно, будут нагреваться. К ним подключаются приборы большей мощности.
• Для стационарных электроприборов большой мощности провод нужно прокладывать отдельный и большего сечения. К таким приборам относятся электроплита, стиральная машина, электрическая духовка. Провод для них нужно выбрать сечением от 4 до 5 квадратных миллиметров. Также перед покупкой нужной проводки рассчитайте нужный метраж, чтобы проводов хватило, и ненужно было впоследствии их стыковать.

Опытные электрики советуют сразу брать на 10% больше кабеля, чем по расчетам. Сэкономите нервы и время.

Теперь можно переходить к распределительным коробкам и отсечным автоматам. Распределительных коробок нужно столько сколько у вас в квартире помещений, для каждого по одной. Правильным будет, если вы от отсечного автомата проведёте провод отдельно в каждую распределительную коробку.

Стоит посчитать, какую мощность вы будете подключать к распределительной коробке в каждой комнате, для того, чтобы узнать их общую мощность и определиться с сечением провода. От этих данных зависит провод какого сечения нужно прокладывать от распределительного щитка в распределительную коробку.Если мощность приборов не больше 3 кВт достаточно провода диаметром в 2,5 миллиметра квадратного. Для кухни, где в основном сосредоточены мощные приборы, от щитка до розетки нужно проложить провод сечением в 6 миллиметров квадратных.

На фото представлен правильный вариант монтажа проводки в распределительной коробке.

Теперь стоит подвести итоги. Если вы не уверены, что сможете самостоятельно справится с этим важным делом, то стоит обратиться к специалистам, которые произведут необходимые работы на профессиональном уровне, и вы не будете иметь проблем в процессе эксплуатации электропроводки.

Медные жилы, проводов и кабелей

Сечение токопро водящей жилы, кв.мм	Медные жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 В	Напряжение, 380 В
ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей

Сечение токопро водящей жилы, кв.мм	Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 В	Напряжение, 380 В
ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Также рекомендуем посмотреть видео о том как не допускать ошибки при выборе сечения кабеля для розеток:

Как рассчитать сечение кабеля по току

Большинство мастеров рассчитывают диаметры проводов по потребляемому току. Иногда это упрощает задачу, тем более, если знать какой ток выдерживает провод, имеющий ту или иную толщину. Для этого необходимо выписать все показатели потребляемого тока и просуммировать. Сечение провода можно подобрать по той же таблице, только теперь нужно искать столбик, где указан ток.  Как правило, всегда выбирается большее значение для надежности.

Например, для подключения варочной поверхности, которая может потреблять максимальный ток до 16А, обязательно выбирается медный провод. Обратившись за помощью к таблице, искомый результат можно найти в третьей колонке слева. Поскольку там нет значения 16А, то выбираем ближайшее, большее – 19А. Под этот ток подходит значение сечения кабеля, равное 2,0 мм квадратных.

Как правило, подключая мощные бытовые приборы, их запитывают отдельными проводами, с установкой отдельных автоматов включения. Это существенно упрощает процесс подбора проводов. К тому же, это часть современных требований к электропроводке. Плюс ко всему, это практично. В аварийной ситуации не придется отключать электричество полностью, во всем жилище.

Не рекомендуется выбирать провода по меньшему значению. Если кабель постоянно будет работать при максимальных нагрузках, то это может привести к аварийным ситуациям в электрической сети. Результатом может послужить пожар, если неправильно подобраны автоматические выключатели. При этом, следует знать, что они от возгорания оболочки провода не защищают, а подобрать точно по току не удастся, чтобы он смог защитить провода от перегрузки. Дело в том, что они не регулируются и выпускаются на фиксированное значение тока. Например, на 6А, на 10А, на 16А и т.д.

Выбор провода с запасом позволит в дальнейшем установить на эту линию еще один электроприбор или даже несколько, если это будет соответствовать норме потребления по току.

Длина основного силового кабеля в многоэтажке сколько метров 10 этажный дом

Расчет длины и сечения основного силового кабеля в многоэтажном доме может понадобиться при ремонте электропроводки. Так, жители старых квартир нередко меняют проводку в пользу более мощной. При этом, напряжение на силовой кабель увеличивается. Из-за этого кабель греется и приходит в негодность. Возникает резонный вопрос о замене главного силового кабеля в подъезде на кабель с большим сечением. Основные проблемы, с которыми могут столкнуться жильцы – это получение разрешения от коммунальщиков ЖЭУ или ТСЖ, очередь на исполнение заявки ремонтной бригадой и стоимость самого кабеля.

Так как основной кабель проходит только от ВРУ до последнего этажа, рассчитать его протяженность не составит большого труда: она будет равняться высоте дома с учетом необходимых технологических зазоров.

Для десятиэтажного дома длина кабеля составит порядком 35 метров. Но все эти предварительные расчеты можно использовать только для вычисления ориентировочной стоимости кабеля. Точную длину и сечение необходимо узнавать только у работников соответствующего коммунального предприятия, к которому относится ваш дом.

Подготовительные мероприятия

Выбор основных параметров электрической сети вашей квартиры

Итак:

• Выбор сечения и материала, из которого будет выполнена электропроводка в однокомнатной квартире, и схема ее размещения во многом зависят от типа прокладки и суммарной мощности всех подключаемых приборов.
  Поэтому, прежде всего, нам следует составить план расположения розеток и сети освещения. При этом следует руководствоваться нормами «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и элементарными понятиями удобства.
  1. Установка выключателей в ванной комнате запрещена
  2. В ванной комнате запрещена установка розеток без автоматов УЗО.
  3. Выключатели в комнатах должны располагаться у двери со стороны дверной ручки.
  4. Розетки в жилых помещениях могут быть расположены исходя из удобства их использования. При этом рекомендуемыми величинами является высота от 0,3 до 1,8 метра.
  5. Выключатели обычно располагают на высоте 0,6 – 0,8 м.

На фото изображены рекомендуемые расстояния для расположения электропроводки

• Следующим важным шагом становится выбор схемы прокладки электропроводки. Может быть использован метод открытой проводки в коробах или скрытой проводки в стенах. Каждый из этих методов имеет собственные достоинства и недостатки. Так к достоинствам открытой проводки относится:
  1. Возможность монтажа без выполнения ремонта в комнате. Вы просто монтируете под потолком дополнительный короб, в который в дальнейшем укладывается проводка.
  2. Значительно сокращается время монтажа. Так при правильном подходе, в однокомнатной квартире всю проводку можно заменить буквально за один день.
  3. Легкость проведения ремонтных работ и последующего монтажа дополнительных электроприемников.

• А вот преимуществ у скрытой проводки несколько больше:
  1. Согласно ПУЭ, к скрытой проводке предъявляются значительно меньшие требования. Вследствие этого далеко не всегда необходимо использовать дополнительную защиту от механических и термических повреждений. Да и дополнительных коробов к ней покупать нет необходимости. Благодаря этому цена вопроса значительно ниже.
  2. У скрытой проводки при одинаковом сечении провода несколько выше допуски по номинально допустимым токам и токам перегрузки. Достигается это за счет более качественных показателей теплоотдачи.
  3. Скрытая проводка совершенно не портит внешний вид вашей квартиры и не забирает и так небольшое пространство квартиры.
• Исходя из всего этого, можно сделать вывод, что открытую проводку выбирают только в исключительных случаях. Например, когда ремонт уже выполнен, а проводку заменить забыли.
  Либо когда штробление стен крайне нежелательно из-за ветхости здания. В остальных же случаях оптимальным вариантом является хоть и более трудоемкий, но вариант скрытой проводки.

Расчет электрической сети однокомнатной квартиры

Итак:

Прежде всего, нам необходимо рассчитать номинальную нагрузку всех ваших электроприемников. Для этого используем упрощенную формулу; где P – это номинальная мощность электроприборов, U – номинальное напряжение электросети (для однофазной сети это 220В), а I – номинальный ток нашей электросети.

Примерная мощность различных электроприборов

• Исходя из этой формулы, электроприбор мощностью в 1кВт потребляет ток в 4,55 А. Для упрощения расчета и создания определенного запаса принимаем его равным 5А.
• При расчете вашей электрической сети учитывайте только реально возможные ситуации ее использования с максимальной нагрузкой. Не стоит рассчитывать исходя из того, что вы подключите сразу четыре 2кВт обогревателя в одной комнате.
  Ведь вероятность этого достаточно низкая. А схема электропроводки в квартире однокомнатной от такого расчета значительно усложнится и возрастет в цене.
• Теперь приступаем к выбору необходимого нам провода. Делать это следует согласно п.1.3 ПУЭ.
  Но учитывая, что наши нагрузки не велики и сверхточного расчета нам не надо, мы производим приблизительный расчет. Для этого принимаем, что сечение в 1 мм2 медного провода имеет пропускную способность в 10А, а алюминиевого — в 5А.

Выбор сечения провода по номинальной нагрузке

Следующим определяющим для нас пунктом в ПУЭ становится п.6.2.2. Он гласит, что групповые сети внутреннего электроснабжения должны быть оборудованы автоматическими выключателями на номинальный ток не выше 25А. Исходя из этого, нам следует разделить нагрузки в квартире таким образом, чтоб поделить их на группы не более 25А каждая.

Как определить сечение кабеля по диаметру, формула, таблица

Самым главным при монтаже электропроводки — это подобрать качественный кабель, ведь всегда с легкостью можно заменить розетку, или выключатель, а заменить прогоревший кабель будет затруднительно, не говоря уже о том, какие могут быть последствия от этого. Очень часто сечение кабеля отличается от заявленного производителем, ведь уменьшение сечения позволяет недобросовестным производителям экономить на самой дорогой составляющей — меди. Чтоб не стать жертвой обмана желательно перед покупкой кабеля измерить его сечение самому, а как определить сечение кабеля по диаметру тремя простыми способами мы расскажем в этой статье.

Способ №1 — с помощью штангенциркуля или микрометра

С помощью штангенциркуля или микрометра замеряется диаметр зачищенной от изоляции токопроводящей жилы кабеля. Замер желательно произвести на нескольких участках жилы, а также на всех жилах кабеля, и записать наименьшие показатели. Если производить замеры с помощью микрометра, то замер нужно производить на ровном участке жилы, так показатели будут более точными.

• Как известно из школьного курса математики площадь круга (а в нашем случае это будет площадь сечения кабеля) исчисляется по формуле S=πR² и если эту формулу упростить делением числа π на 4, то в результате получим формулу по которой можно определить сечение кабеля по диаметру:
• По этой формуле можно с легкостью посчитать сечение токопроводящей жилы, например: при измерении диаметра токопроводящей жилы мы получили значение 1,6 мм, умножаем 0,785*1,6*1,6=4,009466 мм², получается это кабель сечением 4 квадрата.

Способ №2 — с помощью линейки

Что делать если под рукой нет ни штангенциркуля, или, том более микрометра, как определить сечение кабеля по диаметру без этих инструментов? На помощь придет старый и проверенный способ измерения с помощью линейки и карандаша.

Принцип измерения с помощью данного способа состоит в следующем: очищенная жила наматывается на карандаш, как показано на рисунке ниже. Минимальное количество витков должно быть 15-20, но тут тоже нужно исходить из толщины проводника, если он слишком тонкий то желательно намотать витков побольше.

Чтоб уменьшить погрешность измерения, витки нужно наматывать как можно плотнее. Далее с помощью линейки измеряем длину намотанного провода и разделяем на количество витков, получаем диаметр жилы, все просто.

С помощью известной уже нам формулы определяем сечение кабеля по диаметру. Для наглядности приведем пример: допустим мы намотали 20 витков провода, и получили результат 19,6 мм, делим это число на количество витков 20, и получаем диаметр 0,98 мм. С помощью формулы рассчитываем: 0,785*0,98*0,98=0,753914 мм², округляем, и получаем 0,75 квадратов.

Недостаток данного способа определения сечение кабеля по диаметру в том, что с его помощью будет затруднительно намотать провод с большим сечением, а вот для малых сечений этот метод наоборот даст более точный результат. К тому же нужно будет наверняка купить для проверки кусок провода, ведь никакой продавец не позволит проводить у себя такие эксперименты.

Способ №3 — с помощью таблицы

Самый простой способ определить сечение кабеля по диаметру, но все таки потребуется измерительный инструмент штангенциркуль, или микрометр. Измеряем толщину диаметра жилы, и с помощью таблицы определяем сечение.

Диаметр проводника, мм	Сечение кабеля, мм.кв.
0,80	0,5
0,98	0,75
1,13	1,0
1,38	1,5
1,60	2,0
1,78	2,5
2,26	4,0
2,76	6,0
3,57	10,0
4,51	16,0
5,64	25,0
6,68	35,0
7,98	50,0
9,44	70,0
11,00	95,0
12,36	120,0
13,82	150,0
15,35	185,0
17,48	240,0
19,54	300,0
22,57	400,0

В заключении нужно сказать, что важно также обращать внимание на состав токопроводящей жилы, чаще всего подделывают провода и кабеля с медной жилой. Покупайте кабельную продукцию у проверенного продавца

Наш магазин реализует только качественную, сертифицированную продукцию проверенных отечественных производителей.

Если хотите задать вопрос связанный с вопросом выбора кабельной продукции, то Вы всегда можете проконсультироваться с нашими консультантами, достаточно всего лишь связаться с нами через форму обратной связи, либо заказать обратный звонок.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Выбор сечения кабеля по мощности

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

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 потребителей;
• токовая нагрузка, оказываемая на кабель.

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.

Рекомендуется округлять сечение в сторону увеличения мощности из-за возможного увеличения потребляемой электроэнергии в будущем. Обычно берут следующую по числу площадь сечения от рассчитанной величины. 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 электронапряжение. Напряжение в 220 В создается посредством их подсоединения в сеть через нулевой кабель с равномерным 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.

Нагрузка

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 токовой нагрузки по формулам:

однофазная сеть:  I = P_∑*Ki/U

трехфазная сеть:  I = P_∑*Ki/(√3*U)

• где:
• P_∑ – общая мощность энергопотребителей;
• Ki – коэффициент, равный 0,75;
• U – электронапряжение в сети.

Влияние условий эксплуатации на электропроводку

Среда, находящаяся вокруг кабеля способна снизить его нагревание, если тепло отводится. При расположении в непосредственной близости теплоизолирующих материалов, кабель может нагреться.

Проводка, находящаяся в открытых местах будет охлаждаться лучше, чем расположенная внутри зданий.

Определённый тип провода имеет предел допустимых значений температур, которые учитывают его нагревание. Это зависит от нагрузки. Сопротивление провода зависит от величины тока. Расчет производится на основании закона Ома (I=U/R).

Нужно просуммировать мощности нагрузок. Учесть, что имеются розетки, к которым одновременно подключаются разные электрические приборы. Это обязательно должно учитываться, когда выбирается кабель по сечению.

Можно не выполнять расчёты вручную, так как имеется готовая таблица расчета сечения кабеля, с использованием параметров тока:

Выбор сечения кабеля по току

Суть выбора аналогичная, только теперь у нас есть ПУЭ, где прописаны токи, но сами токи нам неизвестны. Хотя, постойте… Ведь мы знаем мощности приборов и можем по формуле вычислить величины токов. Да и токи могут быть написаны в паспортах на изделия. Аналогично смотрим в таблицы ниже. Это уже таблицы из официальных документов, так что придраться не к чему.

Выбор сечения провода с резиновой или ПВХ изоляцией по допустимому току

Данные провода наиболее распространены, поэтому и приведена эта таблица. В ПУЭ же имеются другие таблицы на все случаи жизни для проводов, кабелей, шнуров с оболочкой и без при прокладке в воде, земле и воздухе. Но это уже частные случаи. Кстати, таблица что приведена при расчете по мощности полностью является частным случаем таблиц выбора по току, которые являются официальными и описаны в ПУЭ.

Параметры изоляции жил кабеля и его внешней оболочки

Каждый из проводников силового кабеля заключается в собственный изоляционный слой. Для этого используются различные модификации ПВХ, встречаются изделия с изоляцией из сшитого полиэтилена (РЕХ). Толщина изоляции должна гарантированно обеспечивать безопасность эксплуатации проводки, но вместе с тем — не усложнять проведение монтажных работ.

Этот параметр регулируется ГОСТом, и для силовых кабелей в бытовых сетях с напряжением до 660 вольт, с сечением проводников 1,5 и 2,5 мм² толщина жильной изоляции должна составлять 0,6 мм. Возможны отклонения, но нижняя граница – 0,44 мм.

Толщина и жильной изоляции, и внешней оболочки кабеля должна соответствовать установленным стандартам.

Любой кабель, как уже говорилось выше, имеет и внешнюю защитно-изолирующую оболочку. Материалу ее изготовления часто придаются дополнительные качества – стойкость к возгоранию, плавлению, к воздействию агрессивной внешней среды и т.п. Для кабелей, используемых для домашней проводки, толщина внешней оболочки должна по действующим стандартам составлять 1,4 мм – для одножильных, и 1,8 мм – для многожильных.

На практике, конечно, неспециалисту и, тем более, без специального инструмента – микрометра, проверить соответствие толщины жильной изоляции и внешней оболочки – непросто. Но это лишь еще один довод приобретать кабельную продукцию только в специализированных магазинах, где ее качество и соответствие ГОСТ (ТУ) можно подтвердить наличием сертификатов.