Токовая нагрузка по сечению кабеля

Выбор кабеля для электропроводки в квартире

Наилучший вариант для новой электропроводки в квартире — медный провод. Это надежнее, долговечнее, электрические показатели меди лучше, чем у алюминия.

Что касается марки кабеля, чаще всего используется кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода плоской формы, в двойной ПВХ изоляции («нг» говорит о негорючей изоляции провода). Предназначен для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе в земле при прокладке в тубах, работает при температуре окружающей среды от -50 до +50°С. Срок службы до 30 лет. Выпускается кабель 2-, 3- и 4-жильный с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2

(Обратите внимание, что при обозначении АВВГ, жилы в проводе алюминиевые.)

Аналог российскому ВВГ — кабель NYM, круглой формы, с медными жилами и негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения практически те же. Выпускается кабель 2-, 3- и 4-жильный с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм2.

Круглый кабель удобнее прокладывать сквозь стены — отверстия сверлятся немного больше диаметра кабеля. Для внутренней проводки более удобен плоский кабель ВВГ.

Легкие и дешевые алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, при грамотном соединении имеют длительный срок службы, поскольку алюминий почти не окисляется. С алюминиевой электропроводкой можно столкнуться при ремонте в старых домах. Когда требуется подключить дополнительные энергоемкие приборы, определяют по сечению или диаметру жил проводов способность проводки из алюминия выдержать большую нагрузку (см. таблицу).

Длительно допустимые токовые нагрузки на алюминиевые провода в разы меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения.

Определение нагрузочной способности электропроводки из алюминиевого провода
Диаметр провода, мм

1,6

1,8

2,0

2,3

2,5

2,7

3,2

3,6

4,5

5,6

6,2

Сечение провода, мм2

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

10,0

16,0

25,0

30,0

Макс. ток при длит. нагрузке, А

14

16

18

21

24

26

31

38

55

65

75

Макс. мощность нагрузки, ватт (BA)

3000

3500

4000

4600

5300

5700

6800

8400

12000

14000

16000

Причины нагрева кабеля

Для любой сети, проектируемой для бытового использования или на крупном промышленном объекте, обязательно потребуется грамотно рассчитать сечение кабельно-проводниковых элементов. Корректно выполнить данную работу поможет знание причин изменения температуры в проводниках.

Физическая природа такого явления, как электрический ток, заключается в четко направленном перемещении заряженных частиц, происходящем под влиянием электрополя. В рабочем процессе электроны вынуждены преодолевать существующие в кристаллической решетке внутренние связи на молекулярном уровне. Из-за этого наблюдается образование значительного количества тепловой энергии.

Как и у любого другого явления, есть как негативные, так и положительные аспекты подобного свойства. В различных устройствах, к примеру, утюгах, чайниках, печах, такой эффект положен в основу конструкции. А вот минусом становится угроза разрушения изоляции, что грозит поломкой и даже воспламенением техники. Каждая такая ситуация – это превышение установленного лимита длительной токовой нагрузкой.

К чрезмерному перегреву приводит:

  • небрежный выбор параметров сечения. Перед подключением кабеля к прибору нужно убедиться в наличии запаса мощности кабеля порядка 30-40% к номинальному рабочему значению потребления;
  • плохое качество контактов обязательно послужит причиной нагрева и может закончиться возгоранием. Устранить опасность нередко можно своевременной профилактикой в виде подтягивания в местах соединения;

использование скрутки для алюминиевых и медных жил недопустимо. Следует воспользоваться клеммниками.

Получить корректные данные требуемого сечения можно делением суммы номинальных мощностей потребителей  энергии на показатель напряжения. После этого не составит труда определиться с сечением, используя таблицы.

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей.

Сечение кабеля

Алюминиевые жилы проводов и кабелей

Токопроводящие жилы, мм

Напряжение, 220 В

Напряжение, 380 В

Ток, А

Мощность, кВт

Ток, А

Мощность, кВт

2,5

20

4,4

19

12,5

4

28

6,1

23

15,1

6

36

7,9

30

19,8

10

50

11,0

39

25,7

16

60

13,2

55

36,3

25

85

18,7

70

46,2

35

100

22,0

85

56,1

50

135

29,7

110

72,6

70

165

36,3

140

92,4

95

200

44,0

170

112,2

120

230

50,6

200

132,0

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.

Сечение токопроводящей жилы, мм

Ток, А для проводов, проложенных

Открыто

В одной трубе

Двух, одножильных

Трех, одножильных

Четырех, одножильных

Одного, двухжильного

Одного, трехжильного

0,5

11

0,75

15

1

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

3

34

32

28

26

28

24

4

41

28

35

30

32

27

5

46

42

39

34

37

31

6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50

16

100

85

80

75

80

70

25

140

115

100

90

100

85

35

170

135

125

115

125

100

50

215

185

170

150

160

135

70

270

225

210

185

195

175

95

330

275

255

225

245

215

120

385

315

290

260

295

250

150

440

360

330

135

510

240

605

300

695

400

830

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.

Сечение токопроводящей жилы, мм

Ток, А для проводов, проложенных

Открыто

В одной трубе

Двух, одножильных

Трех, одножильных

Четырех, одножильных

Одного, двух- жильного

двух

2

21

19

18

15

17

14

2,5

24

20

19

19

19

16

3

27

24

22

21

22

18

4

32

28

28

23

25

21

5

36

32

30

27

28

24

6

39

36

32

30

31

26

8

46

43

40

37

38

32

10

60

50

47

39

42

38

16

75

60

60

55

60

55

25

105

85

80

70

75

65

25

105

85

80

70

75

65

35

130

100

95

85

95

75

50

165

140

130

120

125

105

70

210

175

165

140

150

135

95

255

215

220

200

230

190

150

340

275

255

185

390

240

465

300

535

400

645

Расчет длины и максимальной нагрузки электропроводки

Правильный расчет сечения проводов по мощности и току – важное условие бесперебойной и безаварийной работы электросистемы. Сначала рассчитывают общую длину электропроводки

Первый способ — измерить расстояния между щитками, выключателями и розетками на электромонтажной схеме, умножая число на масштаб. Второй способ – определить длину по месту, где запроектирована электропроводка. Она включает в себя все провода, установочные и монтажные кабели вместе с креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Каждый отрезок необходимо удлинить минимум на 1 см, с учетом соединений проводов.

Дальше рассчитывается общая нагрузка потребляемой электроэнергии. Это сумма номинальных мощностей всех электроприборов, которые будут работать в доме (*см. таблицу в конце статьи). Например, если на кухне в одно время включены электрочайник, электроплита, микроволновка, светильники, посудомоечная машина, суммируем мощности всех приборов и умножаем на 0,75 (коээфициент одновременности). Расчет нагрузки должен всегда иметь запас надежности и прочности. Запоминаем эту цифру для определения сечения жил проводов.

Самостоятельно определить потребляемый ток любого электроприбора поможет простая формула. Разделите потребляемую мощность (см. инструкцию к прибору) на напряжение в сети (220 В). К примеру, по паспорту мощность стиральной машины 2000 Вт; 2000/220 = максимальный ток во время работы не превысит 9,1А.

Другой вариант – воспользоваться рекомендациями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), по которым стандартная квартирная электропроводка при длительной нагрузке 25А рассчитывается на максимальный ток потребления, выполняется медным проводом сечением 5мм2. По ПУЭ сечение жилы должно быть не менее 2,5мм2, что соответствует диаметру проводника 1,8 мм.

На такой ток устанавливается и защитный автомат на вводе проводов в квартиру для предотвращения аварий. В жилых зданиях используется однофазный ток напряжением 220 В. Подсчитанную общую нагрузку делим на величину напряжения (220 В) и получаем ток, который будет проходить через вводный кабель и автомат. Покупать автомат нужно с точными или близкими параметрами, с запасом по нагрузке тока.

Длительно допустимый ток по ПУЭ

Особая система правил разработана для обеспечения безопасности в ходе всех мероприятий, касающихся электроэнергии. Последнее 7-е издание ПУЭ предусматривает регламент всех рабочих процессов, условия монтажа, профилактического обслуживания, ремонта и обеспечения безопасности персонала. Подробно описаны требования по допустимому длительному току для множества вариантов с разным сечением, используемым металлом, видом кабеля, способом укладки.

Все документы по безопасности находятся в 3-ей главе в разделе№1. Здесь рассмотрены все значения допустимого тока в таблицах 3. 1. 7. 4 – 3. 1. 7. 11.

Более наглядно можно понять все нюансы нормативов ПУЭ при построении стандартной таблицы с выполнением выделения подсетей и вычислением для них по отдельности наибольшего значения тока и мощности.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Селение медных жил проводов и кабелей кв. мм.

Допустимый длительный срок нагрузки для проводов и кабелей, А

Номинальный ток автомата защиты, А

Предельный ток автомата защиты, А

Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 В, кВт

Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки

1,5

19

10

16

4,1

Группосвещения и сигнализации

2,5

27

16

20

5,9

Розеточные группы

4

38

25

32

8,3

Водонагреватели и кондиционеры

6

46

32

40

10,1

Электрические плиты и духовые шкафы

10

70

50

63

15,4

Вводные питающие линии

Технические характеристики

АПвПуг
Число и сечение жилы/экранаНаружн. Диаметр кабеля, ммРасчетн. Масса кабеля, кг/км
1 х 50 / 1630,8809,92
1 х 50 / 2530,9896,22
1 х 70 / 1632,3906,69
1 х 70 / 2532,4993,00
1 х 95 / 1633,91020,02
1 х 95 / 2534,01106,32
1 х 120 / 1635,31127,41
1 х 120 / 2535,41212,77
1 х 150 / 2537,01322,93
1 х 150 / 3537,01435,88
1 х 185 / 2538,61476,78
1 х 185 / 3538,61575,29
1 х 240 / 2540,81687,73
1 х 240 / 3540,81786,24
1 х 300 / 2542,91910,18
1 х 300 / 3542,92008,69
1 х 400 / 3546,32366,95
1 х 400 / 5046,52506,98
1 х 500 / 3549,52746,24
1 х 500 / 5049,72886,41
1 х 630 / 3552,73189,64
1 х 630 / 5052,93329,80
1 х 800 / 3556,83792,48
1 х 800 / 5057,13932,79
 СПЭБПИ*
Номинальное переменное напряжение частоты 50 Гц, кВ10,010,0
Рабочая температура жил, °С+90+70
Допустимый нагрев жил при работе в аварийном режиме, °С+130+90
Максимальная температура жил при коротком замыкании, °С+250+200
Эксплуатация при температуре окружающей среды, °С-40/+50
-50/+50
-60/+50
-50/+50
Монтаж без предварительного подогрева при температуре не ниже, °С— 15
-20
Радиус изгиба кабелей, кол-во наружных диаметров15 (7,5**)15
Срок службы кабелей не менее, лет3030

* Для сравнения приведены данные для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией (БПИ).
** При использовании специального шаблона при монтаже.

Конструкция

  1. Алюминиевая круглая токопроводящая жила,
    сечение: от 50 до 800 мм2;
  2. Экран по жиле из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
  3. Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв);
  4. Экран по изоляции из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
  5. Разделительный слой из полупропроводящей водоблокирующей ленты (Г);
  6. Экран из медных проволок, скрепленных медной лентой, сечение:*
    — для кабелей с сечением жилы 50 — 120 мм2.: не менее 16 мм2,
    — для кабелей с сечением жилы 150 — 300 мм2: не менее 25 мм2.,
    — для кабелей с сечением жилы 400 и более мм2.: не менее 35 мм2;
  7. Разделительный слой из водоблокирующей ленты;
  8. Слой из алюмополиэтиленовой ленты (2Г);
  9. Оболочка:
    полиэтилен увеличенной толщины (Пу).

* Сечение экрана выбирается в зависимости от токов короткого замыкания. Возможно изготовление кабеля с увеличенным сечением экрана.

Условия теплоотдачи

Данный процесс протекает с максимальной эффективностью при находящемся во влажной среде кабеле. На параметры большое влияние имеют структура почвы и содержание в ней влаги.

Наиболее корректные результаты получаются при точном определении состава грунта с уточнением его показателей сопротивления при помощи специальных таблиц. При необходимости уменьшить теплоотдачу делается изменение структуры засыпки и ее трамбовка. К примеру, глина обладает большей теплопроводностью, чем гравий и песок. Из этого следует, что вместо камней и шлака гораздо целесообразнее воспользоваться суглинком и похожим материалами.

Минимальные значение токовых нагрузок применяются в ситуациях с расположением проводников в кабель-каналах и других вариантах воздушных линий. Оптимальным методом для нормальной эксплуатации будет расчет для работы и обычном длительном режиме, и в аварийном. Кабеля ПВХ могут выдержать короткое замыкание с допустимой температурой в 1200°С, а с бумажным слоем изоляции – до 2000 градусов.

Существует обратная пропорциональная зависимость между температурным сопротивлением проводника и показателями теплоемкости наружной среды. При этом есть разница в условиях охлаждения изолированных и не имеющих оболочки проводов.

Во время расчета важно предусмотреть снижение длительности токовой нагрузки в каждой линии при нахождении в общей траншее сразу нескольких кабелей

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector