Як точно або приблизно розрахувати потрібний перетин проводу

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).

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

Увага: це авторська стаття, тому при використанні матеріалу прохання робити посилання на першоджерело.

author: Оleg Stolyarov