Под сечением кабеля понимают площадь среза токоведущей жилы. Чаще всего этот срезу круглой формы и состоит из 1 проволоки, — тогда сечение равняется площади круга. Если же провод многожильный, необходимо искать сумму всех сечений жил. По всему миру действуют определенные стандарты величин сечения, при этом таблица сечения кабеля будет одинаковой для Европы и стран СНГ.
В каких случаях актуален выбор сечения кабеля по току? Значение нужно знать при проектировке новой проводки, при реконструкции старой электросети, перед покупкой автоматов, стабилизаторов и бытовых устройств. Во всех случаях, когда на провод будет воздействовать нагрузка, нужно знать, какие величины он способен выдержать.
Для бытовых целей можете воспользоваться следующей таблицей (значения приблизительные):
| Домашняя однофазная нагрузка | Сечение жил из меди, мм2 | Длительная нагрузка, А | NOM автоматический выключатель, А | Предельный автомат, А | MAX мощность при 220V, кВт |
| вводные линии питания | 10 | 70 | 50 | 63 | 15,4 |
| электроплиты, духовки | 6 | 46 | 32 | 40 | 10,1 |
| теплый пол, кондиционер, бойлер | 4 | 38 | 25 | 32 | 8,3 |
| мелкая/средняя быттехника, розеточные группы | 2,5 | 27 | 16 | 20 | 5,9 |
| освещение | 1,5 | 19 | 10 | 16 | 4,1 |
Основные рекомендации:
- нельзя допускать, чтобы на проводку долго воздействовала предельная нагрузка, поэтому надо определять сечение кабеля по току с запасом;
- самые надежные и долговечные соединения проводки выполняются из одного металла, желательно — из меди;
- если ситуация вынуждает вас соединять алюминий и медь, все-таки постарайтесь поставить мощные клеммные блоки с увеличенной площадью соприкосновения проводов.
Обратите внимание — при одинаковом сечении проводимость алюминиевого провода гораздо ниже, чем у медного.
Последствия выбора неправильного сечения провода по току весьма печальны: включенное оборудование выходит из строя, наступает кризис во всей системе проводки или даже возникает пожар при плавлении изоляции в результате перегрева. А если излишне перестраховаться и предусмотреть большой запас в сечении, есть вероятность сильно переплатить.
Расчет сечения по плотности тока
Прежде всего надо вычислить потребляемый ток:
где I — сила тока; P — мощность потребителя; U — напряжение линии (обычно соответствует 220V).
Мощность популярных бытовых приборов можно обобщить в таблице (наведены среднестатистические данные):
| Бытовой прибор | Мощность, Вт |
| Компьютер | 500 |
| Стиральная машина | 2500 |
| Телевизор | 140 |
| Электрочайник | 2000 |
| Утюг | 1700 |
| Пылесос | 650 |
| Холодильник | 300 |
Просто сложите токи всех потребителей и выполните расчет сечения:
- для открытой проводки 10А соответствует 1 мм2 кабеля из меди; 8А — одному квадратному миллиметру алюминиевой жилы;
- для скрытой проводки — каждые дополнительные 10А соответствуют сечению 1,25 мм2 медного кабеля; каждые 8А = 1,25 мм2 алюминиевого.
Этот метод называется расчет сечения по плотности тока. Значение в пределах 6…10А/мм2 получено специалистами опытным путем.
Расчет на онлайн калькуляторе
Многочисленные онлайн-калькуляторы предлагают автоматический расчет сечения. Как рассчитать сечение провода на таком калькуляторе? Популярный алгоритм предлагает ввести несколько известных характеристик: вид тока (переменный или постоянный), материал проводника (Cu или Al), суммарную мощность подключаемой нагрузки (в кВт), номинальное напряжение. Также для систем переменного тока при расчете сечения важно знать тип снабжения — однофазный или трехфазный.
Способ прокладки кабеля также влияет на максимально-допустимую нагрузку из-за разных условий теплоотвода (открытый монтаж способствует лучшему охлаждению кабеля по сравнению с кабель-каналом, а в земле проводник греется меньше всего и способен пропускать более высокие значения длительного номинального тока).
Количество нагруженных проводов в пучке будет различным для постоянного и переменного тока, а также для однофазных и трехфазных систем переменного тока. Так, все провода считаются нагруженными в сети постоянного тока, а с переменным дело обстоит иначе:
- в 1-фазной сети нагружены фазный и нулевой провод;
- в 3-фазной — только фазные (не учитываются нулевой защитный и рабочий проводники).
То есть, примеры нагруженных проводов в пучке при расчете могут быть такими: два, три или четыре провода в раздельной изоляции, два или три провода в общей изоляции и т. д.
Обращаем ваше внимание, что онлайн-калькулятор для расчета сечения предлагает всего лишь предварительный и примерный результат. Полученные значения нельзя использовать в реальных проектах систем электроснабжения без оценки профессионала.
Разница между проводом, шнуром и кабелем
Сделать наиболее точный выбор сечения кабеля по току поможет таблица ПУЭ. В Правилах устройства электроустановок следует обратить внимание на табл. 1.3.4 — 1.3.8. В шапках таблиц вы найдете понятия провод, шнур и кабель, и они в действительности отличаются между собой, хотя в бытовой речи мы редко делаем различия.
Итак, провод — это кабельное изделие из одной или нескольких жил (изолированных или неизолированных), скрученных вместе. Если жилы провода не изолированы, то вместе они образуют одну скрученную многопроволочную жилу. На подобной жиле часто находится легкая защита в виде полиэтиленовой оболочки. Вместо оболочки может быть оплетка или обмотка из проволоки или волокнистых материалов. На воздушных линиях используют как голые провода (А, АС, ПС, ПСО), так и изолированные (СИП). В домашних сетях — только с изоляцией (ППВ, АППВ, ПВ, ПВ-3).
ГОСТ запрещает прокладывать провода в воде и под землей.
Шнур являет собой провод специального назначения, на котором нет чрезмерной защиты и допустимое напряжение не превышает 660V. Шнур соединяет подвижные устройства с сетью, относительно короткий и гибкий. Используются в бытовой технике в качестве питающих проводов. Пример — ШВВП.
Кабель — изделие с одной или несколькими изолированными жилами. Каждая жила, согласно ГОСТу, обязательно заключена в изоляцию и сверху — в оболочку из металла или неметалла, а в особых случаях — в броню (ВБбШв, к примеру). Под оболочкой может быть гидрофобный заполнитель (вазелин, гидрофобный гель, спецмасла), чтобы вода и влага не распространялись продольно. Кабель отличается повышенной проходимостью, и пригоден к эксплуатации в сложных условиях: под водой и под землей.
Таким образом, мы разобрались, что сечение кабеля по току и сечение провода по току — вовсе не одно и то же. Теперь перейдем к таблицам сечения проводов по току.
Таблицы ПУЭ и ГОСТ
Выбор сечения кабеля по току в таблице ПУЭ делается так:
- Выбирается материал жил — медь, алюминий.
- Определяемся с количеством жил.
- Подбираем тип прокладки.
- В зависимости от предполагаемой токовой нагрузки определяем сечение токопроводящей жилы (с запасом в большую сторону).
Ниже представлены 5 важнейших таблиц для определения сечения проводов и кабелей по току из ПУЭ.
Также допустимые токовые нагрузки на провода и кабеля в отношении к сечению токопроводящей жилы наведены в Государственных Стандартах 16442-80 (табл. 23, 24).
Диаметр и сечение жилы
Для расчета сечения монолитной жилы по диаметру нужно:
- Очистить небольшой участок кабеля от изоляции.
- С помощью штангенциркуля или микрометра замерить диаметр жилы без учета изоляции.
- Подставляем в формулу:
S = πR2 = (πD2)/4,
в которой π = 3,14 (константа);
R — радиус круга;
D — диаметр круга.
Формула предельно проста, главное не перепутать диаметр с радиусом. Радиус — это расстояние от центра окружности до его границы. Диаметр — самое большое расстояние между границами окружности. Диаметр равен двум радиусам.
А как выполнить расчет сечения для многожильного кабеля? Сразу оговоримся, что нельзя просто захватить штангенциркулем весь пучок проволочек и замерить за один прием. В этом тонком процессе даже воздушный зазор имеет значение. Нужно измерить диаметр одной жилки, и потом уже умножить на количество жил в проводе/кабеле. И подставить в описанную выше формулу сечения.
Важный момент: существует коэффициент укрутки проволок, который для кабелей с многопроволочными жилами класса 5 равняется 1,053.
На практике часто получается так, что номинальное и фактическое сечение жилы не совпадают. То есть, цифры, указанные на маркировке кабельного изделия, отличаются от реально измеренных величин с помощью штангенциркуля и подстановки в формулу сечения.
Если завод-производитель придерживается ГОСТа 22483-2012 под названием Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров, то они указывают это на изделиях. Иногда кабеля и провода не соответствуют Государственному Стандарту, а производятся в соответствии с ТУ. Опытные электрики говорят, что доверие к такой продукции ниже.
Видео о сечении кабеля по току
Смотрите, как определиться с сечением провода и кабеля по току.