Переріз кабелю - це площа зрізу струмопровідної жили. Якщо зріз жили круглий (як у більшості випадків) і складається з одного проводу - то площа/перетин визначається за формулою площі кола. Якщо в жилі багато проводу, то перетином буде сума перерізів всіх проводів у даній жилі.
Величини перерізу в усіх країнах стандартизовані, причому стандарти колишнього СНД та Європи у цій частині повністю збігаються. У нашій країні документом, яким регулюється це питання, є "Правила влаштування електроустановок" або коротко - ПВЕ.
Перетин кабелю вибирається виходячи з навантажень за допомогою спеціальних таблиць "Припустимі струмові навантаження на кабель." Якщо немає бажання розбиратися в цих таблицях - то Вам цілком достатньо знати, що на розетки бажано брати мідний кабель перетином 1,5-2,5мм, а на освітлення - 1,0-1,5мм. Для введення однієї фази в рядову 2-3 кімнатну квартиру цілком вистачить 6,0мм. Все одно на Ваших 40-80 м² більшого обладнання не поміститися, навіть з урахуванням електроплити.
Багато електриків "на око" роблячи вибір потрібного перерізу вважають, що 1мм² мідного дроту може пропустити через себе 10А електричного струму: відповідно 2,5 мм² міді здатні пропустити 25А, а 4,0 мм. - 40А і т.д. Якщо Ви трохи проаналізуєте таблицю вибору перерізу кабелю, то побачите, що такий метод годиться тільки для приблизного обрахування і тільки кабелів перетином не вище 6,0мм.
Нижче наведена скорочена таблиця вибору перерізу кабелю до 35 мм² залежно від навантаження струму. Там же для Вашої зручності наведено сумарну потужність електрообладнання при 1-фазному (220В) та 3-фазному (380В) споживанні. Зверніть увагу, що при прокладанні кабелю в трубі (тобто в будь-яких закритих просторах, як наприклад, у стіні) можливі струмові навантаження на кабель повинні бути менші, ніж під час прокладання відкрито. З урахуванням того, що кабель у процесі експлуатації нагрівається, а тепловіддача у стіні або в землі значно нижчі, ніж на відкритому просторі.
Важливо Коли навантаження вказується в кВт - то йдеться про сукупне навантаження. Тобто. для однофазного споживача навантаження буде вказано по одній фазі, а для трифазного - сукупно по всіх трьох. Коли величина навантаження вказується в амперах (А) - мова завжди йде про навантаження на одну жилу (або фазу).
Перетин кабелю, мм² | Прокладені відкрито | Прокладені у трубі | ||||||||||
мідь | алюміній | мідь | алюміній | |||||||||
струм, А | кВт | струм, А | кВт | струм, А | кВт | струм, А | кВт | |||||
220В | 380В | 220В | 380В | 220В | 380В | 220В | 380В | |||||
0,5 | 11 | 2,4 | ||||||||||
0,75 | 15 | 3,3 | ||||||||||
1,0 | 17 | 3,7 | 6,4 | 14 | 3,0 | 5,3 | ||||||
1,5 | 23 | 5,0 | 8,7 | 15 | 3,3 | 5,7 | ||||||
2,5 | 30 | 6,6 | 11,0 | 24 | 5,2 | 9,1 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16,0 | 3,5 | 6,0 |
4,0 | 41 | 9,0 | 15,0 | 32 | 7,0 | 12,0 | 27 | 5,9 | 10,0 | 21,0 | 4,6 | 7,9 |
6,0 | 50 | 11,0 | 19,0 | 39 | 8,5 | 14,0 | 34 | 7,4 | 12,0 | 26,0 | 5,7 | 9,8 |
10,0 | 80 | 17,0 | 30,0 | 60 | 13,0 | 22,0 | 50 | 11,0 | 19,0 | 38,0 | 8,3 | 14,0 |
16,0 | 100 | 22,0 | 38,0 | 75 | 16,0 | 28,0 | 80 | 17,0 | 30,0 | 55,0 | 12,0 | 20,0 |
25,0 | 140 | 30,0 | 53,0 | 105 | 23,0 | 39,0 | 100 | 22,0 | 38,0 | 65,0 | 14,0 | 24,0 |
35,0 | 170 | 37,0 | 64,0 | 130 | 28,0 | 49,0 | 135 | 29,0 | 51,0 | 75,0 | 16,0 | 28,0 |
Якщо Ви уважно вивчили наведену таблицю і бажаєте самостійно визначити необхідний Вам перетин кабелю, наприклад, для введення в будинок, Вам також необхідно знати наступне. Ця таблиця стосується кабелів і проводів у гумовій та пластмасової ізоляції. Це такі поширені марки як: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ та ряд інших. на кабель в паперовій ізоляції є своя таблиця, на не ізольовані дроти та шини - своя. При розрахунках перерізу кабелю фахівець повинен також враховувати методи прокладання кабелю: у лотках, пучками тощо. Крім того, величини з таблиць про допустимі струмові навантаженнях повинні бути скориговані такими знижуючими коефіцієнтами:
-
поправочний коефіцієнт, що відповідає перерізу кабелю та розташування його в блоці;
-
поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища;
-
поправний коефіцієнт для кабелів, що прокладаються в землі;
-
поправочний коефіцієнт на різну кількість працюючих кабелів, прокладених поруч.
Якщо і це Вас не зупиняє – то відкривайте довідник під ред.Білорусова на стор.503, а ми знімаємо капелюх.
Якщо гроші для Вас не проблема, тоді сміливо збільшуйте довідковий перетин жили на 50% і спіть спокійно: тому що навіть усі поправочні коефіцієнти у сумі не дадуть більше.
При розрахунку необхідного перерізу кабелю основний критерій – це кількість тепла, що виділяється кабелем під час проходження через нього електричного струму та температура навколишнього середовища. Взагалі, будь-який електропровідник може пропустити через себе дуже багато струму, аж до температури свого плавлення, а це в десятки разів більше, ніж зазначено у довідниках. Зверніть увагу, що у довідниках наведено величини для тривалих струмових навантажень на кабель. А короткочасні навантаження можуть бути набагато вищими. Тобто, запас завжди є. Але за умови, що Ви придбали кабель, виготовлений за ГОСТом. Якщо ж Вам замість мідного кабелю продали щось, зроблене з якогось сплаву і покрите пластиком із вторинного поліетилену (із використаних кульків та ПЕТ-пляшок), то навіщо Вам усі ці таблиці: див. статтю "Як вибрати кабель"
Токове навантаження в мережах з постійним струмом
У мережах з постійним струмом розрахунок перерізу йде дещо інакше. Опір провідника постійній Напрузі набагато вище, ніж змінному (при змінному струмі опором на довжинах до 100 м взагалі нехтують). Крім цього, для споживачів постійного струму як правило дуже важливо, щоб напруга на кінцях було не нижче 0,5В (для споживачів змінного струму, як відомо, коливання напруги в межах 10% в будь-яку строону допустимі). Є формула, що визначає наскільки впаде напруга на кінцях порівняно з базовою напругою, залежно від довжини провідника, його питомого опору і сили струму в ланцюзі:
U = ((p l) / S) I, де
U - напруга постійного струму, В
p - питомий опір проводу, Ом*мм2/м
l - довжина дроту, м
S - площа поперечного перерізу, мм2
I - сила струму, А
Знаючи величини зазначених показників досить легко розрахувати потрібний Вам переріз: методом підставлення, або за допомогою найпростіших арифметичних дій над цим рівнянням.
Якщо ж падіння постійної напруги на кінцях не має значення, то для вибору перерізу можна користуватися таблицею для змінного струму, але у ній коригувати величини струму на 15% убік зменшення. Тобто, при постійному струмі довідкові перерізи кабелю можуть пропускати струм на 15% менше, ніж зазначено у таблиці. Подібне правило також працює для вибору автоматичних вимикачів для мереж із постійним струмом, наприклад: для ланцюга з навантаженням 25А, потрібно брати автомат на 15% меншого номіналу, у нашому випадку підходить попередній типорозмір автомата - 20А.
Питомий електричний опір деяких металів, які застосовуються в електротехніці
Метал | Опір, Ом·мм2/м |
Срібло | 0,015...0,0162 |
Мідь | 0,01724...0,018 |
Золото | 0,023 |
Алюміній | 0,0262...0,0295 |
Вольфрам | 0,053...0,055 |
Цинк | 0,059 |
Нікель | 0,087 |
Залізо | 0,098 |
Платина | 0,107 |
Олово | 0,12 |
Свинець | 0,217...0,227 |
Увага: це авторська стаття, тому при використанні матеріалу прохання робити посилання на першоджерело.
author: Оleg Stolyarov