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.
Материал проводника
В настоящее время изготавливается порядка трёх сотен марок и несколько тысяч разновидностей проводника, различающихся по типу материала и другим техническим характеристикам.
Алюминий
Алюминий является мягким и легким, серебристо-белого цвета металлом, широко применяемым в производстве кабельных изделий. К наиболее значимым достоинствам алюминиевой проводки относятся:
- небольшой вес материала, что особенно актуально при необходимости выполнить монтаж линий электрической передачи на протяжении нескольких километров;
- доступная широкому кругу потребителей стоимость качественного кабельного изделия;
- устойчивость к окислению под негативным воздействием открытого воздуха и атмосферных явлений;
- наличие защитного слоя, возникающего на алюминии в процессе эксплуатации.
Алюминий не лишен и некоторых недостатков, ограничивающих сферы использования проводов такого типа. К минусам материала относится высокий уровень удельного сопротивления и предрасположенность к нагреву с ослаблением контакта. Пленка, образуемая на поверхности алюминия, снижает токовую проводимость, а сам металл в результате частого перегрева приобретает излишнюю хрупкость.
Как показывает практика использования алюминиевой электрической проводки, стандартный эксплуатационный ресурс составляет около четверти века, после чего требуется в обязательном порядке выполнить замену такой сети.
Медь
Электропроводка в жилых помещениях или промышленных зданиях чаще всего предполагает установку многожильных медных проводов.
Очень хорошо зарекомендовали себя кабельные изделия ВВГ, имеющие двойную ПВХ-изоляцию.
Также специалисты рекомендуют обратить внимание на медные проводники в резиновой КГ-изоляции. Такой вариант отличается хорошей гибкостью и удобством эксплуатации
Такой вариант отличается хорошей гибкостью и удобством эксплуатации.
Медные провода на порядок дороже алюминиевого кабеля, но такая электропроводка надежнее и значительно долговечнее. Кроме того, к преимуществам медных проводов относятся высокий уровень прочности и мягкость, что минимизирует риск поломки на сгибах и контактных соединениях, устойчивость к вредным коррозийным изменениям, а также отличную токовую проводимость.
Медные бронированные кабельные изделия ВБбШв характеризуются сдвоенной ПВХ-изоляцией и устойчивостью к возгоранию, благодаря чему такая проводка очень востребована в наружных работах.
Как подобрать автоматический выключатель и провод для электрокотла
admin Дата: 04.02.2019
Для защиты электрических котлов от перегрузки используют автоматические выключатели. Как правильно рассчитать параметры и выбрать автоматический выключатель для электрокотла.
Автоматический выключатель для электрического котла защищает питающий кабель от тепловой перегрузки. Причиной плавления изоляции является длительный перегрев проводов, вызванный избыточным током. Это может привести к короткому замыканию.
Как правило, предохранитель устанавливается на счетчике, на провод, ведущий к защищаемому оборудованию.
Чтобы правильно выбрать проходной выключатель с автоматом нужно подобрать сечение провода, рассчитать номинальный ток электрического котла и учесть характер использования подключаемого оборудования.
Провод
Для подключения электрического котла нужно проложить выделенный кабель. Даже, если котел мощностью до 3 кВт на 220 В, не стоит включать его в сеть через обычную розетку – вы нагрузите внутренние провода электрической разводки без особой на то надобности.
Электрическое оборудование и проборы мощностью свыше 1,5 кВт рекомендуется подключать через медный провод. Медные провода более долговечны, чем алюминиевые, и при одинаковой нагрузке вам потребуется меньший диаметр сечения.
Сечение токопроводящего провода подбирается на основании номинальной мощности подключаемого оборудования и напряжения сети.
Расчет сечения провода можно сделать самостоятельно. Для упрощения задачи предлагаем итоговую таблицу сечения алюминиевых и медных жил.
Таблица сечения проводов
| Площадь сечения жилы, мм2 | Медный провод | Алюминиевый провод | ||||||
| Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | |||||
| Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,3 | 16 | 10,0 | — | — | — | — |
| 2,5 | 27 | 6,0 | 25 | 16,6 | 20 | 4,5 | 19 | 11,9 |
| 4 | 38 | 8,5 | 30 | 18,7 | 28 | 6,3 | 23 | 14,6 |
| 6 | 46 | 10,3 | 40 | 25,0 | 36 | 8,1 | 30 | 18,7 |
| 10 | 70 | 15,7 | 50 | 31,2 | 50 | 11,2 | 39 | 24,3 |
| 16 | 85 | 19,0 | 75 | 46,8 | 60 | 13,4 | 55 | 34,3 |
| 25 | 115 | 25,8 | 90 | 56,2 | 85 | 19,0 | 70 | 43,7 |
| 35 | 135 | 30,2 | 115 | 71,8 | 100 | 22,4 | 85 | 53,0 |
| 50 | 175 | 39,2 | 145 | 90,5 | 135 | 30,2 | 110 | 68,6 |
| 70 | 215 | 48,2 | 180 | 112,3 | 165 | 37,0 | 140 | 87,4 |
| 95 | 260 | 58,2 | 220 | 13,7 | 200 | 48,0 | 170 | 106,1 |
Показатель номинального тока предохранителя характеризует граничное значение электрического тока в амперах, превышение которого приведет к срабатыванию выключателя. Существуют точные формулы расчета номинального тока, которые используют специалисты. Но, как правило, достаточно приближенных расчетов, чтобы выбрать нужный предохранитель.
Упрощенные формулы расчетов номинального тока
- Для сети 220 В: I ном. = P/224 (A)
- Для сети 380 В: I ном. = P/624 (A)
Получив значение номинального тока вашего контура, выберите ближайшее значение из стандартизированного рядя номиналов автоматических выключателей: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 или 63 А.
Таблица сечний проводов и тока предохранителя для электрокотлов по мощностям
Мощность электрического котла, кВт
Питание 220 В
Питание 380 В
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
3,0
2 × 1,5
13,9
16
4 × 1,5
4,38
6
4,5
2 × 2,5
20,1
25
4 × 1,5
7,2
10
6,0
2 × 4,0
26,8
32
4 × 2,5
9,6
10
7,5
2 × 6,0
33,5
40
4 × 2,5
12,0
16
9,0
2 × 6,0
40,2
50
4 × 4,0
14,4
16
10,5
—
—
—
4 × 4,0
16,9
20
12,0
—
—
—
4 × 6,0
19,2
20
15,0
—
—
—
4 × 10
24,0
25
18,0
—
—
—
4 × 10
28,8
32
21,0
—
—
—
4 × 10
33,7
40
24,0
—
—
—
4 × 10
38,5
40
30,0
—
—
—
4 × 16
48,1
50
36,0
—
—
—
4 × 16
57,7
63
Времятоковая характеристика автоматических выключателей
В течение нескольких миллисекунд при запуске электрического котла пусковой ток превышает номинальный в 4,5 раза (для 220 В) или в 1,5 раза для сети 380 В. Этого времени недостаточно, чтобы повредить проводку контура, поэтому такое превышение не представляет угрозы. Чтобы в это время не срабатывал автомат, нужно подобрать нужную времятоковую характеристику.
Для защиты электрических котлов выбирают чаще всего времятоковую характеристику типа С (от 5 до 10 номиналов тока), реже типа В (от 3 до 5 номинальных значений).
Полюсность автоматических выключателей
- Для сети номинальной мощностью 220 В устанавливаются однополюсные или двухполюсные конструкции.
- Для трехфазной сети 380 В – трехполюсные или четырехполюсные автоматы.
- В электрических сетях старого традиционного типа при меняют одно- и трехполюсные автоматы.
- Двух- и четырехполюсные автоматы применяют в современных сетях с разделенными проводами для ноля (N) и заземления (PE).
Достоинства электрического котла отопления
Однако отсутствие вышеперечисленных сдерживающих факторов делает электрокотел почти идеальным вариантом при выборе отопления дома. Достоинства электрического котла могут, при определенных условиях, перевесить его недостатки.
- Электрические котлы относительно недороги;
- Монтаж электрического котла прост, по сравнению с монтажом твердотопливного котла и других котлов;
- В электрокотле нет открытого пламени, а следовательно он более безопасен в эксплуатации;
- Электрокотел не требует отдельного помещения;
- Для него не требуется запаса топлива, а следовательно места под топливо;
- Работают электрокотлы, по определению, бесшумно;
- Электрокотел не требует особого ухода (не нужно чистить топочную камеру, чистить горелки и т.п.);
- Работа электрического котла не дает никаких отходов своей деятельности. И как любое электрооборудование является экологически чистым.
Все это дает право электрическому котлу занять ведущее место в ранжире котлов отопления. А его недостатки можно компенсировать комплексными решениями.
Как выбрать кабель для подключения кондиционера и бойлера?
Для подключения кондиционера подойдет обычная розетка с заземлением на 16 А и кабель 3×2,5. В принципе, кондиционер можно включить в любую розетку. Но производители рекомендуют прокладывать отдельный кабель для кондиционера от щитка.
Бойлер для нагрева воды чаще всего имеет мощность 1,5-2 кВт. Для него подойдут такие же розетка и кабель, что и для кондиционера. Но розетка должна быть влагозащищенной. Еще лучше использовать вместо розетки выключатель-автомат с защитой от влаги. Защита от влаги делается для безопасности – в санузле влажно. А еще потому что люди нередко выключают электроприборы мокрыми руками.
Маркировка кабеля
Кабели маркируются буквами и цифрами. Буквы обозначают алюминиевую жилу—материал изоляции жил—оболочки кабеля—свойство кабеля
Например:
- ВВГ – кабель в виниловой изоляции, виниловой оболочке с гибкими жилами из меди;
- АВВГА — то же самое, только с алюминиевыми жилами.
- ВВГнг — медный кабель с характеристикой «не распространяет горение».
- НЮМ отличный импортный кабель с тройной изоляцией. Очень жесткий, поэтому в монтаже сложности.
- ПВС кабель (провод соединительный) с многопроволочными жилами, лучше не использовать в стационарном электромонтаже.
Рекомендую использовать для питания электрического котла кабель ВВГнг.
Никаких проводов, только кабели?
Первый вопрос, который обычно остается «за кадром», почему для подключения электрокотла нужно использовать кабель, а не отдельные провода?
В теории электромонтажа и нормативах, нет никаких запретов, чтобы для питания электроустановок использовать провода, подобранные по сечению и защищенные по всем правилам.
Другое дело, что делать электропроводку проводами сложнее, или правильнее сказать неудобнее, чем кабелем. Провода нельзя проложить без защиты. Для их прокладки, обязательно, нужно использовать металлические или электротехнические пластиковые трубы. Затяжка проводов в трубы, требует некоторых навыков и специальных приспособлений.
В отличие от проводов, кабельные линии можно прокладывать: ПУЭ 2.3.33: открыто, в коробах или трубах, в том числе трубах проложенных в полах и перекрытиях, … и двойных полах.
С другой стороны, свой дом это не промышленное производство и для пожарной безопасности деревянного дома я бы защитил кабель металлической трубой, особенно если мощность у котла большая мощность.
Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном
Как вам статья? !
Таблица сечения проводов
Подбирая параметры по мощности электрооборудования, рекомендуется брать максимальный показатель из технической документации. Подбирая значение из таблицы, также берут большее значение.
Характеристики проводов
Например, нужна одна медная жила на 3,8 киловатт. В таблице есть 1,5 мм² для 3,3 кВт и 2 мм² для 4,1 кВт. Выбирают 4,1, чтобы нагрузка мощности была с запасом, поэтому лучше взять жилы для 3 кВт.
Провода с широкой жилой
Исходя из вышеуказанной таблицы, параметр для линии в 3 кВт алюминиевой проводки будет равняться 2 мм², а медной — 1 мм².
Обратите внимание! Если планируют в дальнейшем увеличивать нагрузку на магистраль (подключить дополнительные приборы или водонагреватель), лучше сделать запас прочности, увеличив заранее сечение, чтобы избежать возгорания от перегрева металла электропроводки. Соблюдая правила, можно обеспечить бесперебойную и безопасную работу, не прибегая к частым ремонтам
Главное — сразу выбрать подходящие характеристики электропроводки
Соблюдая правила, можно обеспечить бесперебойную и безопасную работу, не прибегая к частым ремонтам. Главное — сразу выбрать подходящие характеристики электропроводки.
Как выбрать удлинитель
При выборе удлинителя, предназначенного для использования в комплексе с электрической газонокосилкой для травы, нужно обращать внимание на ряд значимых параметров и характеристик. Во-первых, выберите оптимальную длину удлинителя
В этом моменте ориентируйтесь на размеры своего участка. Дополнительно добавьте пару метров «про запас»
Во-первых, выберите оптимальную длину удлинителя. В этом моменте ориентируйтесь на размеры своего участка. Дополнительно добавьте пару метров «про запас».
Для определения приблизительной длины шнура удлинителя можете воспользоваться следующей схемой.
Дано: прямоугольный участок 20х30, т.е. стандартные 6 соток.
Основные характеристики
Находим квадрат диагонали участка, просуммировав квадраты его сторон. Далее нужно извлечь корень из полученного значения, чтобы получить длину диагонали. В случае с этим участком она составит 36,06 м.
Ближайшая стандартная длина удлинителя – 40 м. Покупаем такое изделие. Запас пойдет на компенсацию поворотов, изгибов и т.п. Округлять расчетную длину в меньшую сторону можно лишь в том случае, если стационарные розетки установлены по разным углам строения, расположенного на участке.
В случае с триммерами, рекомендованные сечения кабелей будут следующими:
- для устройства мощностью не более 1,5 кВт – 0,75 мм;
- 1,5-2 кВт – 1 мм;
- 2 кВт и более – 1,5 мм.
Популярный вариант
Сечение кабеля удлинителя, предназначенного для использования в комплексе с газонокосилкой мощностью более 2,5 кВт, должно составлять не менее 1,5 мм.
В-третьих, нужно решить вопросы с особенностями заземления удлинителя. Если заземление необходимо (а его наличие является настоятельно рекомендованным), покупайте изделие, в маркировке которого присутствует цифра «3». В качестве примера можно рассмотреть модель удлинителя КГ 3х1,5 мм от популярной марки Атлас.
Особенности удлинителя на видео.
В-четвертых, нужно выбрать подходящее конструктивное исполнение удлинителя. Как отмечалось, подобные изделия могут быть выполнены на катушке либо в бухте. Первый вариант является наиболее предпочтительным. Второй используется преимущественно в промышленных масштабах и позволяет подключать более мощную технику.
В-пятых, необходимо учесть ряд общих рекомендаций по выбору удлинителя для газонокосилки:
- Удлинитель должен быть укомплектован одной обрезиненной розеткой. Наличие двух и большего количества розеток создаст сложности при подключении электрической газонокосилки и доставит неудобства в процессе работы.
- Для использования в комплексе с газонокосилками лучше всего подходят удлинители, шнур которых окрашен в оранжевый цвет. Такая расцветка попросту более хорошо заметна на земле, благодаря чему вероятность случайного повреждения кабеля и возникновения сопутствующих проблем сводится к минимуму.
- Ввиду того что работы по уходу за газоном выполняются преимущественно в теплое время года, для использования в комплексе с электрической газонокосилкой предпочтительнее всего выбирать удлинитель с проводом ПВС.
- Если удлинитель будет использоваться не только в комплексе с газонокосилкой, но и для выполнения различных работ в холодное время года, отдавайте предпочтение моделям с проводами КГ.
Никаких проводов, только кабели?
Первый вопрос, который обычно остается «за кадром», почему для подключения электрокотла нужно использовать кабель, а не отдельные провода?
В теории электромонтажа и нормативах, нет никаких запретов, чтобы для питания электроустановок использовать провода, подобранные по сечению и защищенные по всем правилам.
Другое дело, что делать электропроводку проводами сложнее, или правильнее сказать неудобнее, чем кабелем. Провода нельзя проложить без защиты. Для их прокладки, обязательно, нужно использовать металлические или электротехнические пластиковые трубы. Затяжка проводов в трубы, требует некоторых навыков и специальных приспособлений.
В отличие от проводов, кабельные линии можно прокладывать: ПУЭ 2.3.33: открыто, в коробах или трубах, в том числе трубах проложенных в полах и перекрытиях, … и двойных полах.
С другой стороны, свой дом это не промышленное производство и для пожарной безопасности деревянного дома я бы защитил кабель металлической трубой, особенно если мощность у котла большая мощность.
Формула расчета сечения провода
Iрасч=P/Uном
где Iрасч – расчетный ток,
P – мощность оборудования,
Uном – номинальное напряжение =220 вольт
Для примера рассчитаем электрический водонагреватель 3 кВт.
3 кВт = 3000 Вт, Iрасч=3000/220=13,636363…, округлим Iрасч=14 А
Существуют так же различные поправочные коэффициенты, по условиям среды и прокладки провода, а так же коэффициент повторно кратковременного включения. В большей степени эти коэффициенты имеют вес в трехфазных сетях 380 вольт на производстве, где присутствуют большие пусковые токи. А в нашем случае мы имеем бытовые электроприборы рассчитанные на напряжение 220 вольт , поэтому рассчитывать мы его не будем, но обязательно учтем и определим его средним значением равным 5 А и добавим к расчетному току.
В итоге Iрасч=14 +5=19 А,
используемый провод медный трехжильный (фаза, ноль, земля), смотрим по таблице.
Таблица сечения медных проводов по длительно допустимому току (ПУЭ таблица 1.3.4)
Если, значение находиться в интервале между двумя токами различных сечений, в нашем случае 15 А и 21 А, всегда берем большее. Расчетное сечение провода необходимое для подключения водонагревателя мощностью 3 кВт 2,5 мм2.
Итак, на приведенном в примере водонагревателе мощностью 3 кВт, мы произвели расчет сечения проводов, выяснили почему нельзя занижать и завышать сечение проводов. Научились определять длительно допустимые токи, а так же правильно выбирать сечение провода.
Аналогично по формуле также можно выполнить расчет освещения, благодаря чему вы достигните оптимальной освещенности не напрягающей зрение и качественное распределение светового потока.
Выполнив расчет сечения провода своими руками вы сэкономите:
- На закупке проводов, стоимость провода увеличивается с сечением. Например, 1 метр негорючего провода марки ВВГнг довольно неплохо зарекомендовавшего себя в монтаже внутренней электропроводки сечением 1,5 квадрата стоит 15 рублей, а такой же провод сечением 2,5 квадрата стоит 23 рубля, разница в 8 рублей с одного метра, со 100 метров это уже 800 рублей.
- На закупке устройств защиты автоматические выключатели, УЗО. Чем больше ток срабатывания устройства, тем больше цена. Например однополюсный автоматический выключатель на 16 Ампер стоит 120 рублей, а на 25 Ампер уже 160 рублей, разница в 40 рублей. Средний силовой щиток набирает порядка 12 автоматических выключателей с каждого по 40 рублей получится 480 рублей. Разница стоимости УЗО буде еще больше , порядка 200-300 рублей.
ИТОГО:
- со 100 метров неправильно рассчитанного провода
- 12 автоматических выключателей
- одного УЗО
В среднем можно сэкономить — 1580 рублей
*Среднее количество провода требуемое для полной замены электропроводки среднестатистической однокомнатной квартиры составит 200-300 метров, без учета телевизионных и интернет проводов.
При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.
