Розрахунок перерізу дротує дуже важливою складовою якісної та надійної електропроводки. Адже в ці розрахунки закладаються споживана потужність електрообладнання та тривало допустимі струми, які здатні витримати провід у нормальному робочому режимі. До того ж усі ми хочемо мати гарантію та бути впевненими в електро та пожежобезпеці електропроводки, тому розрахунок перерізу дротує таким важливим.
Давайте подивимося, до чого може призвести неправильний вибір перерізу проводу.
Найчастіше електрики працюючі нині над ринком у сфері послуг не обтяжують себе виконанням взагалі будь-яких розрахунків, а просто завищують чи занижують перетин проводу. Пов'язано це зазвичай з тим, що вони після довгого часу після закінчення навчальних закладів не пам'ятають як це робиться, оскільки отримані знання вчасно не закріплювалися на практиці. Здебільшого цими знаннями володіє деяка частина енергетиків і головних інженерів і те, що їх знання день у день експлуатуються у цьому напрямі.
Якщо перетин дроту менший за необхідний
Розглянемо приклад, якщо перетин дроту занижений, тобто обрано менше споживаної потужності.
Даний випадок є найнебезпечнішим із усіх розглянутих, оскільки може призвести до псування електрообладнання, пожежі, ураження людей електричним струмом, а нерідко і смерті. Чому так відбувається все дуже просто. Допустимо ми маємо електричний водонагрівач потужністю 3 кВт, а провід закладений фахівцем здатний витримати лише 1,5 кВт. При включенні водонагрівача провід дуже сильно нагріватиметься, що з часом призведе до пошкодження ізоляції, а в подальшому і повного її руйнування, відбудеться коротке замикання.
Якщо перетин дроту більше за необхідний
Тепер, розглянемо приклад із завищеним перерізом дроту, вибраним більше, ніж потрібно для обладнання. Про запас у народі навіть приказки різні є, не зайвий мовляв він. У розумних болях він справді не зайвий, але обійдеться набагато дорожче за необхідне. На наведений у прикладі вище водонагрівач потужністю 3 кВт, за розрахунком, нам потрібен переріз дроту 2,5 мм 2 дивимося по таблиці 1.3.4 наведеної в ПУЕ (правила пристрою електроустановок). А в нашому випадку допустимо було використано провід 6 мм 2 , вартість цього дроту буде в 2,5 рази вище ніж 2,5 мм 2 , допустимо 2,5 коштує 28 рублів, а 6 коштує 70 рублів за метр. Потрібно нам припустимо 20 метрів, у першому випадку ми витратимо 560 рублів, а в другому 1400 рублів, різниця в грошах очевидна. А уявіть, якщо ви зробіть, зробіть завищеними проводами всю квартиру, скільки грошей у цьому випадку ви викинете на вітер. Звідси питання, а чи потрібний вам такий запас?
Підводячи проміжні підсумки, ми довідалися, що неправильний розрахунок перерізу проводів має дуже неприємні, а в деяких випадках серйозні наслідки, тому підходити до вибору перерізу проводів просто необхідно правильно, грамотно і серйозно.
Формула розрахунку перерізу дроту
I розрахун =P/U ном
де I розр - розрахунковий струм,
P – потужність обладнання,
U ном – номінальна напруга = 220 вольт
Наприклад розрахуємо електричний водонагрівач 3 кВт.
3 кВт = 3000 Вт, I розрахунок = 3000/220 = 13,636363 ..., округлим I розрахунок =14 А
Існують також різні поправочні коефіцієнти, за умовами середовища та прокладки проводу, а також коефіцієнт повторно короткочасного включення. Більшою мірою ці коефіцієнти мають вагу в трифазних мережах 380 вольт на виробництві, де є великі пускові струми. А в нашому випадку ми маємо побутові електроприлади розраховані на напругу 220 вольт, тому розраховувати ми його не будемо, але обов'язково врахуємо та визначимо його середнім значенням 5 А і додамо до розрахункового струму.
Через війну I расч =14 +5=19 А,
використовується мідний провід трижильний (фаза, нуль, земля), дивимося по таблиці.
Таблиця перерізу мідних проводів за тривалим допустимим струмом (ПУЕ таблиця 1.3.4)
Якщо значення перебувати в інтервалі між двома струмами різних перерізів, у нашому випадку 15 А і 21 А, завжди беремо більше. Розрахунковий переріз проводу необхідне підключення водонагрівача потужністю 3 кВт 2,5 мм 2 .
Отже, на наведеному в прикладі водонагрівачі потужністю 3 кВт ми зробили розрахунок перерізу проводів, з'ясували чому не можна занижувати і завищувати переріз проводів. Навчилися визначати тривало допустимі струми, а також правильно вибирати перетин дроту.
Аналогічно за формулою також можна виконати, завдяки чому ви досягнете оптимальної освітленості, що не напружує зір і якісний розподіл світлового потоку.
Виконавши розрахунок перетину дроту своїми руками ви заощадите:
- На закупівлі проводів вартість проводу збільшується з перетином. Наприклад, 1 метр негорючого дроту марки досить непогано зарекомендував себе в монтажі внутрішньої електропроводки перетином 1,5 квадрата коштує 15 рублів, а такий же провід перетином 2,5 квадрата коштує 23 рублі, різниця в 8 рублів з одного метра, зі 100 метрів це вже 800 рублів.
- На закупівлі пристроїв захисту автоматичні вимикачі, ПЗВ. Чим більший струм спрацьовування пристрою, тим більша ціна. Наприклад, однополюсний автоматичний вимикач на 16 Ампер коштує 120 рублів, а на 25 Ампер вже 160 рублів, різниця в 40 рублів. Середній силовий щиток набирає близько 12 автоматичних вимикачів із кожного по 40 рублів вийде 480 рублів. Різниця вартості ПЗВ буде ще більшою, близько 200-300 рублів.
Вибору площі поперечного перерізу проводів (іншими словами, товщини) приділяється велика увага практично і теорії.
У цій статті спробуємо розібратися з поняттям "площа перерізу" та проаналізуємо довідкові дані.
Розрахунок перерізу дроту
Строго кажучи, поняття "товщина" для дроту використовується в розмовній мові, а наукові терміни - діаметр і площа перерізу. На практиці товщину дроту завжди характеризують площею перерізу.
S = π (D/2) 2, де
- S– площа перерізу дроту, мм 2
- π – 3,14
- D- Діаметр струмопровідної жили дроту, мм. Його можна виміряти, наприклад, штангенциркулем.
Формулу площі перерізу дроту можна записати в зручнішому вигляді: S = 0,8 D².
Виправлення. Відверто кажучи, 0,8 – заокруглений коефіцієнт. Точніша формула: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Дякую уважним читачам;)
Розглянемо тільки мідний провід, оскільки в 90% в електропроводці та електромонтажі застосовується саме він. Переваги мідних проводів перед алюмінієвими – зручність у монтажі, довговічність, менша товщина (при тому струмі).
Підписуйтесь! Буде цікаво.
Але зі зростанням діаметра (площі перерізу) висока ціна мідного дроту з'їдає всі його переваги, тому алюміній переважно застосовують там, де струм перевищує значення 50 Ампер. У даному випадку використовують кабель з алюмінієвою жилою 10 мм 2 і товщі.
Площа перерізу проводів вимірюється у квадратних міліметрах. Найпоширеніші практично (у побутовій електриці) площі перерізу: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2
Є й інша одиниця виміру площі перерізу (товщини) дроту, що застосовується в основному в США, – система AWG. На самоелектрику є і переклад з AWG в мм 2 .
З приводу підбору проводів – я зазвичай користуюсь каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного. Там найбільший вибір, який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується – склад, застосування тощо.
Рекомендую почитати також мою статтю там багато теоретичних викладок та міркувань про падіння напруги, опір проводів для різних перерізів, і який перетин вибрати оптимальніший для різних допустимих падінь напруги.
В таблиці одножильний провід- означає, що поруч (на відстані менше 5 діаметрів дроту) не проходить більше жодних дротів. Двожильний провід– два дроти поруч, як правило, в одній спільній ізоляції. Це важчий тепловий режим, тому максимальний струм менший. І чим більше проводів у кабелі або пучку, тим менше має бути максимальний струм для кожного провідника через можливе взаємне нагрівання.
Цю таблицю вважаю не зовсім зручною для практики. Адже найчастіше вихідний параметр - це потужність споживача електроенергії, а не струм, і тому потрібно вибирати провід.
Як знайти струм, знаючи потужність? Потрібно потужність Р (Вт) поділити на напругу (В), і отримаємо струм (А):
Як знайти потужність, знаючи струм? Потрібно струм (А) помножити на напругу (В), отримаємо потужність (Вт):
Ці формули – для випадку активного навантаження (споживачі у жилих приміщеннях, типу лампочок та прасок). Для реактивного навантаження зазвичай використовується коефіцієнт від 0,7 до 0,9 (у промисловості, де працюють потужні трансформатори та електродвигуни).
Пропоную вам другу таблицю, в якій вихідні параметри - споживаний струм і потужність, А шукані величини – перетин дроту та струм відключення захисного автоматичного вимикача.
Вибір товщини дроту та автоматичного вимикача, виходячи зі споживаної потужності та струму
Нижче – таблиця вибору перерізу дроту, з відомої потужності чи струму. А у правому стовпці – вибір автоматичного вимикача, який ставиться у цей провід.
Таблиця 2
| Макс. потужність, кВт |
Макс. струм навантаження, А |
Переріз дроти, мм 2 |
Струм автомата, А |
| 1 | 4.5 | 1 | 4-6 |
| 2 | 9.1 | 1.5 | 10 |
| 3 | 13.6 | 2.5 | 16 |
| 4 | 18.2 | 2.5 | 20 |
| 5 | 22.7 | 4 | 25 |
| 6 | 27.3 | 4 | 32 |
| 7 | 31.8 | 4 | 32 |
| 8 | 36.4 | 6 | 40 |
| 9 | 40.9 | 6 | 50 |
| 10 | 45.5 | 10 | 50 |
| 11 | 50.0 | 10 | 50 |
| 12 | 54.5 | 16 | 63 |
| 13 | 59.1 | 16 | 63 |
| 14 | 63.6 | 16 | 80 |
| 15 | 68.2 | 25 | 80 |
| 16 | 72.7 | 25 | 80 |
| 17 | 77.3 | 25 | 80 |
Червоним кольором виділено критичні випадки, в яких краще перестрахуватися і не економити на дроті, обравши товстіший провід, ніж зазначено в таблиці. А струм автомата – менший.
Дивлячись у табличку, можна легко вибрати переріз дроту по струму, або перетин дроту за потужністю.
А також – вибрати автоматичний вимикач під дане навантаження.
У цій таблиці дані наведено для наступного випадку.
- Одна фаза, напруга 220 В
- Температура довкілля +30 0 С
- Прокладка у повітрі або коробі (у закритому просторі)
- Провід трижильний, в загальній ізоляції (кабель)
- Використовується найпоширеніша система TN-S з окремим дротом заземлення
- Досягнення споживачем максимальної потужності – крайній, але можливий випадок. При цьому максимальний струм може тривалий час діяти без негативних наслідків.
Якщо температура навколишнього середовища буде на 20 0 С вище або в джгуті буде кілька кабелів, то рекомендується вибрати більший переріз (наступний з ряду). Особливо це стосується тих випадків, коли значення робочого струму близьке до максимального.
Взагалі, за будь-яких спірних і сумнівних моментів, наприклад
- можливе у майбутньому збільшення навантаження
- великі пускові струми
- великі перепади температур (електричний провід на сонці)
- пожежонебезпечні приміщення
Необхідно або підвищувати товщину проводів, або більш детально підійти до вибору - звернутися до формул, довідників. Але, зазвичай, табличні довідкові дані цілком придатні практики.
Товщину дроту можна дізнатися не лише з довідкових даних. Існує емпіричне (отримане досвідченим шляхом) правило:
Правило вибору площі перерізу дроту для максимального струму
Підібрати потрібну площу перерізу мідного дроту виходячи з максимального струму можна, використовуючи таке просте правило:
Необхідна площа перерізу дроту дорівнює максимальному струму, поділеному на 10.
Це правило дається без запасу, впритул, тому отриманий результат необхідно заокруглювати у велику сторону до найближчого типорозміру. Наприклад, струм 32 Ампер. Потрібен провід перетином 32/10 = 3,2 мм2. Вибираємо найближчий (природно, у бік) – 4 мм 2 . Як видно, це правило цілком укладається у табличні дані.
Важливе зауваження. Це правило працює добре для струмів до 40 Ампер. Якщо струми більші (це вже за межами звичайної квартири чи будинку, такі струми на введенні) – треба вибирати провід із ще більшим запасом – ділити не на 10, а на 8 (до 80 А)
Те саме правило можна озвучити для пошуку максимального струму через мідний провід при відомій його площі:
Максимальний струм дорівнює площі перерізу помножити на 10.
І насамкінець – знову про старий добрий алюмінієвий провід.
Алюміній пропускає струм гірше, ніж мідь. Цього знати достатньо, але трохи цифр. Для алюмінію (того ж перерізу, як і мідний провід) при струмах до 32 А максимальний струм буде менше, ніж для міді всього на 20%. При струмах до 80 А алюміній пропускає струм гірше на 30%.
Для алюмінію емпіричне правило буде таким:
Максимальний струм алюмінієвого дроту дорівнює площі перерізу помножити на 6.
Вважаю, що знань, наведених у цій статті, цілком достатньо, щоб вибрати провід за співвідношенням "ціна/товщина", "товщина/робоча температура" та "товщина/максимальний струм і потужність".
Ось у принципі і все, що хотів розповісти про площа перерізу проводів. Якщо щось не зрозуміло чи є що додати – запитуйте та пишіть у коментарях. Якщо цікаво, що я публікуватиму на блозі СамЕлектрик далі – підписуйтесь на отримання нових статей.
Таблиця вибору захисного автомата для різного перерізу проводів
Як видно, німці перестраховуються і передбачають більший запас порівняно з нами.
Хоча, можливо, це тому, що таблицю взято з інструкції зі “стратегічного” промислового устаткування.
З приводу підбору проводів – я зазвичай користуюсь каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного. Там найбільший вибір, який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується - склад, застосування і т.д.
Хороша радянська книга на тему статті:
/ Брошура з Бібліотеки електромонтера. Наведено вказівки та розрахунки, необхідні для вибору перерізів проводів та кабелів до 1000 В. Корисно для тих, хто цікавиться першоджерелами., zip, 1.57 MB, скачан: 385 разів
Як розрахувати кабель за струмом, напругою та довжиною. , як відомо, бувають різного перерізу, матеріалу та з різною кількістю жил. Який із них треба вибрати, щоб не переплачувати, та одночасно забезпечити безпечну стабільну роботу всіх електроприладів у будинку. Для цього необхідно зробити розрахунок кабелю. Розрахунок перерізу проводять, знаючи потужність приладів, що живляться від мережі, і струм, який проходитиме кабелем. Також потрібно знати кілька інших параметрів проводки.
Основні правила
При прокладанні електромереж у житлових будинках, гаражах, квартирах найчастіше використовують кабель із гумовою або ПВХ ізоляцією, розрахований на напругу не більше 1 кВ. Існують марки, які можна застосовувати на відкритому повітрі, у приміщеннях, у стінах (штробах) та трубах. Зазвичай це кабель ВВГ чи АВВГ із різною площею перерізу та кількістю жил.
Застосовують також дроти ПВС та шнури ШВВП для приєднання електричних приладів.
Після розрахунку вибирається максимально допустиме значення перерізу із ряду марок кабелю.
Основні рекомендації щодо вибору перерізу перебувають у Правилах улаштування електроустановок (ПУЕ). Випущено 6-те та 7-ме видання, в яких докладно описується, як прокладати кабелі та проводи, встановлювати захист, розподільні пристрої та інші важливі моменти.
За порушення правил передбачено адміністративні штрафи. Але найголовніше полягає в тому, що порушення правил може призвести до виходу з ладу електроприладів, займання проводки та серйозних пожеж. Збитки від пожежі вимірюються часом не грошовою сумою, а людськими жертвами.
Важливість правильного вибору перерізу
Чому розрахунок перерізу кабелю такий важливий? Щоб відповісти, слід згадати шкільні уроки фізики.
Струм протікає по дротах і нагріває їх. Чим сильніша потужність, тим більше нагрівання. Активна потужність струму обчислюють за такою формулою:
P=U*I* cos φ=I²*R
R- Активний опір.
Як видно, потужність залежить від сили струму та опору. Чим більший опір, тим більше виділяється тепла, тобто тим сильніше дроти нагріваються. Аналогічно струму. Чим він більший, тим більше гріється провідник.
Опір у свою чергу залежить від матеріалу провідника, його довжини та площі поперечного перерізу.
R=ρ*l/S
ρ - питомий опір;
l- Довжина провідника;
S- площа поперечного перерізу.
Видно, що менше площа, тим більше опір. А що більший опір, то провідник сильніше нагрівається.
Якщо купуєте провід та заміряєте його діаметр, то не забудьте, що площа розраховується за формулою:
S=π*d²/4
d- Діаметр.
Не варто також забувати питомий опір. Воно залежить від матеріалу, з якого зроблено дроти. Питомий опір алюмінію більший, ніж міді. Значить, при однаковій площі сильніше нагріватиметься алюміній. Відразу стає зрозуміло, чому алюмінієві дроти рекомендують брати більший переріз, ніж мідні.
Щоб щоразу не вдаватися у довгий розрахунок перерізу кабелю, було розроблено норми вибору перерізу проводів у таблицях.
Розрахунок перерізу дроту за потужністю та струмом
Розрахунок перерізу дроту залежить від сумарної потужності, що споживається електричними приладами у квартирі. Її можна розрахувати індивідуально або скористатися середніми характеристиками.
Для точності розрахунків складають структурну схему, де зображені прилади. Дізнатися про потужність кожного можна з інструкції або прочитати на етикетці. Найбільша потужність електричних печей, бойлерів, кондиціонерів. Сумарна цифра повинна вийти в діапазоні приблизно 5-15 кВт.
Знаючи потужність, за формулою визначають номінальну силу струму:
I=(P*K)/(U*cos φ)
P- Потужність у ВАТ
U=220 Вольт
K=0,75 – коефіцієнт одночасного включення;
cos φ=1для побутових електроприладів;
Якщо мережа трифазна, то застосовують іншу формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)
U=380 Вольт
Розрахувавши струм, треба скористатися таблицями, які представлені в ПУЕ, та визначити переріз проводу. У таблицях вказано допустимий тривалий струм для мідних та алюмінієвих проводів із ізоляцією різного типу. Округлення завжди виробляють у велику сторону, щоб був запас.
Можна також звернутися до таблиць, у яких перетин рекомендують визначати лише за потужністю.
Розроблено спеціальні калькулятори, якими визначають перетин, знаючи споживану потужність, фазність мережі і протяжність кабельної лінії. Зверніть увагу на умови прокладки (у трубі або на відкритому повітрі).
Вплив довжини проводки на вибір кабелю
Якщо кабель дуже довгий, то виникають додаткові обмеження на вибір перерізу, так як на протяжній ділянці відбуваються втрати напруги, які призводять до додаткового нагрівання. Для розрахунку втрат напруги використовують поняття "момент навантаження". Його визначають як добуток потужності в кіловатах на довжину в метрах. Далі дивляться значення втрат у таблицях. Наприклад, якщо споживана потужність становить 2 кВт, а довжина кабелю 40 м, момент дорівнює 80 кВт*м. Для мідного кабелю перерізом 2,5 мм. це означає, що втрати напруги становлять 2-3%.
Якщо втрати будуть перевищувати 5%, необхідно брати перетин із запасом, більше рекомендованого до використання при заданому струмі.
Розрахункові таблиці передбачені окремо для однофазної та трифазної мережі. Для трифазного моменту навантаження збільшується, оскільки потужність навантаження розподіляється по трьох фазах. Отже, втрати зменшуються і вплив довжини зменшується.
Втрати напруги важливі для низьковольтних приладів, зокрема газорозрядних ламп. Якщо напруга живлення становить 12 В, то при втратах 3% для мережі 220 В падіння мало помітно, а для низьковольтної лампи воно зменшиться майже вдвічі. Тому важливо розміщувати пускорегулюючі пристрої максимально близько до таких ламп.
Розрахунок втрат напруги виконується так:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн
P- Активна потужність, Вт.
Q- Реактивна потужність, Вт.
r0- Активний опір лінії, Ом/м.
x0- Реактивний опір лінії, Ом/м.
Uн- Номінальна напруга, Ст (воно вказується в характеристиках електроприладів).
L- Довжина лінії, м. с.
Ну а якщо простіше для побутових умов:
ΔU=I*R
R- Опір кабелю, розраховується за відомою формулою R=ρ*l/S;
I- Сила струму, знаходять із закону Ома;
Допустимо, у нас вийшло, що I=4000 Вт/220 У= 18,2 А.
Опір однієї жили мідного дроту завдовжки 20 м та площею 1,5 мм кв. склало R=0,23 Ом. Сумарний опір двох жил дорівнює 0,46 Ом.
Тоді ΔU= 18,2 * 0,46 = 8,37 В
У відсотковому співвідношенні
8,37*100/220=3,8%
На довгих лініях від перевантажень та коротких замикань встановлюють із тепловими та електромагнітними розчіплювачами.
Якщо ви вирішили самостійно замінити або відремонтувати електропроводку, прокладену по будинку, спершу необхідно відповісти на питання: провід якого перетину знадобиться для якісного виконання цієї роботи. Правильно підібраний кабель не тільки прослужить вам багато років, але й убереже від багатьох проблем, основний з яких може стати перегрів проводки і, як наслідок, коротке замикання або пожежа.
Вибір матеріалу та перерізу провідника може здійснюватися двома шляхами. Перший – «на око», яким користується більшість домашніх електриків, і зводиться до довільного вибору електропроводу без урахування передбачуваного навантаження, сили споживаного струму та інших факторів. Другий – науковий, основу якого лежать математичні розрахунки, засновані на даних електротехніки.
На завершення хочеться відзначити, що за загальним правилом рекомендується використання трижильного дроту, одна з жил якого використовуватиметься для заземлення. Володіючи цією та викладеною вище інформацією, ви без особливих проблем оберете кабель, здатний витримати навантаження всіх електроприладів, які застосовуються у вашому будинку.
Більшість вартості матеріалів при заміні електропроводки посідає кабельну продукцію. При цьому є спокуса на ній заощадити. Але необґрунтоване заниження перерізу кабелів призводить до фатальних результатів, якщо по них піде струм навантаження, що перевищує їхню пропускну здатність. Під час проходження електричного струму будь-який провідник нагрівається. При досягненні певної температури нагрівання розплавляється ізоляція, фазні та нульові провідники з'єднуються між собою, відбувається коротке замикання та пожежа.
Щоб уникнути цих неприємностей, перед початком монтажних робіт проводиться розрахунок перетину кабелю. Він дозволяє обчислити величину, якої буде достатньо для забезпечення безпечного функціонування електрообладнання.
Вихідні дані для розрахунку
Нам знадобиться підрахувати сумарну електричну потужність усіх електроприладів у будинку чи квартирі. Звичайно, зарядні пристрої для мобільних телефонів можна знехтувати. При підрахунку робиться припущення, що все навантаження буде включено одночасно. Не думайте, що ніколи не ввімкніть разом мікрохвильову піч і чайник, якщо для їх живлення використовується та сама розетка. Прийде час – їх увімкнуть через трійник.
Це стосується й освітлення. Немає гарантії, що завжди експлуатуватимете тільки . Використовуйте як еквівалент навантаження для кожного світильника лампу розжарювання 60 – 75 Вт. Помноживши цю потужність на загальну кількість світильників у будинку, ви отримаєте розрахункову величину. Для заміського будинку не забудьте про зовнішнє освітлення, перспективи його розвитку.
Обов'язково передбачте побутові прилади, яких у вас зараз немає, але їх придбання планується в майбутньому, наприклад, посудомийної машини або ще одного електронагрівача.
Якщо в будинку встановлено бойлер на 1,5 кВт, подумайте, чи не захочете ви надалі збільшити його потужність до 3 кВт.
Потужність наявних у вас електроприладів можна дізнатися з інструкцій з експлуатації. Якщо її немає – прочитати на табличці, що розташована на корпусі приладу. Для орієнтовних розрахунків використовується таблиця середньостатистичних навантажень.
Така таблиця, складена вами самостійно для свого будинку, допоможе у подальших розрахунках.
Розрахунок вступного кабелю
Після підрахунку сумарної потужності однофазних споживачів розраховується відповідний струм за формулою:
де P - підрахована вами сумарна потужність, Вт;
U - напруга мережі, що дорівнює 220 В;
cos (φ) - коефіцієнт потужності, для побутових приладів приймається рівним одиниці;
Кі-коефіцієнт одночасності включення навантаження, що враховує, що ваші електроприлади навряд чи працюватимуть одночасно. Його точне значення важко передбачити, для розрахунків можна прийняти Кі = 0,75.
Для трифазного навантаження в мережі напругою 380 В струм підраховується за формулою:
Тепер можна дізнатися переріз вступного кабелю, яким здійснюватиметься харчування квартири чи заміського будинку. Для його вибору необхідно скористатися таблицею розрахунку перерізів кабелів з полівінілхлоридною та полімерною ізоляцією. Таку ізоляцію мають більшість виробів, що використовуються для прокладання побутових електропроводок. Для гумової ізоляції та зшитого поліетилену потрібна інша таблиця, її можна знайти у ГОСТ 31996-2012.
| Кабелі з мідними жилами | ||||
| Перетин жили, мм 2 | Допустимі струмові навантаження | |||
| Одножильних | Багатожильних | |||
| На повітрі | В землі | На повітрі | В землі | |
| 1,5 | 22 | 30 | 21 | 27 |
| 2,5 | 30 | 39 | 27 | 36 |
| 4 | 39 | 50 | 36 | 47 |
| 6 | 50 | 62 | 46 | 59 |
| 10 | 68 | 83 | 63 | 79 |
| 16 | 89 | 107 | 84 | 102 |
| 25 | 121 | 137 | 112 | 133 |
| 35 | 147 | 163 | 137 | 158 |
| 50 | 179 | 194 | 167 | 187 |
| 70 | 226 | 237 | 211 | 231 |
Кабелі з алюмінієвими жилами |
||||
| Перетин жили, мм 2 | Допустимі струмові навантаження | |||
| Одножильних | Багатожильних | |||
| На повітрі | В землі | На повітрі | В землі | |
| 2,5 | 22 | 30 | 21 | 28 |
| 4 | 30 | 39 | 29 | 37 |
| 6 | 37 | 48 | 37 | 44 |
| 10 | 50 | 63 | 50 | 59 |
| 16 | 68 | 82 | 67 | 77 |
| 25 | 92 | 106 | 87 | 102 |
| 35 | 113 | 127 | 106 | 123 |
| 50 | 139 | 150 | 126 | 143 |
| 70 | 176 | 184 | 161 | 178 |
| 95 | 217 | 221 | 197 | 214 |
Для того, щоб визначити допустиме навантаження на чотирижильні та п'ятижильні кабелі, дані з таблиці потрібно помножити на коефіцієнт 0,93.
Використання алюмінієвих проводів для монтажу електропроводок будівель заборонено з 2001 року. Але введення живлення в будинок алюмінієвим кабелем можна виконати, якщо його перетин не менше 16 мм 2 .
Є й обмеження мінімального перерізу кабельних ліній.
Розрахунок навантаження та перерізу кабелів групової мережі
Для подальших розрахунків потрібно розпланувати розподільну мережу в будинку. Зазвичай вступний кабель йде до щитка, в якому встановлюється вступний автомат, електролічильник і автоматичні вимикачі, що живлять окремі групи електроприймачів. На ці групи потрібно поділити всі ваші розетки та світильники.
При цьому пральна машина, бойлер і електроплита повинні живитися окремою кабельною лінією і захищатися окремим автоматом. Для підключення кухонних розеток зазвичай виділяють персональну лінію. Решту навантаження можна розділити довільним чином. Мережі освітлення краще запитати окремо виходячи з того, що зазвичай для їх живлення не потрібно перерізу більш ніж 1,5 мм2. Та й міняти розетку при працюючому освітленні зручніше.
Тепер вибираємо перетин кабелів персонально кожної лінії, підрахувавши її сумарний струм навантаження за вже відомими формулами. Водночас можна вибрати номінальні дані автоматичних вимикачів та ПЗВ для захисту ліній від коротких замикань та перевантажень.
Обов'язково перевірте, чи зможете прокласти кабелі розподільної мережі так, щоб підключити до них електроприймачі окремих груп. Так ви розплануєте траси прокладки та розташування сполучних коробок.
Як бачите, розрахунок перерізу кабелів виконується комплексно одночасно з проектуванням електропроводки. Тепер залишилося підрахувати їхню сумарну довжину, кількість розеток, вимикачів та сполучних коробок, купити все це і починати монтаж.
Розрахунок перерізу дроту для розподільчого щитка
Залишається один елемент електромережі, який необхідно зібрати самостійно. Це – розподільний щиток. Для з'єднання між собою елементів усередині нього знадобляться дроти.
Деякі провідники повинні мати певне фарбування. Нульові робочі провідники (N) забарвлюються у блакитний колір, нульові захисні (РЕ) – у жовто-зелений. Жили відповідного призначення в кабелях забарвлені в такі ж кольори. Застосування для інших цілей не допускається.
Застосування алюмінієвих провідників перетином нижче 16 мм 2 для збирання щитків заборонено.
Для визначення номінального струму провідників потрібно скористатися тими самими формулами розрахунку, як і кабелів, а перетин проводів можна вибрати з таблиці. Дані в ній застосовні для проводів з полівінілхлоридної та гумової ізоляції як для одножильних, так і багатожильних.