Как рассчитать нагрузку на электропроводку - Про дизайн и ремонт частного дома - Rus-Masters.Ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать нагрузку на электропроводку

Как правильно рассчитать нагрузку на кабель

Подписка на рассылку

Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения.

Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.

Расчет сечения по мощности

Для того чтобы произвести расчет сечения кабеля по мощности, необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя расчет сечения кабеля по напряжению. Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Сечение жил, мм 2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
220 В 380 В 220 В 380 В
0,5 2,4
0,75 3,3
1 3,7 6,4
1,5 5 8,7
2 5,7 9,8 4,6 7,9
2,5 6,6 11 5,2 9,1
4 9 15 7 12
5 11 19 8,5 14
10 17 30 13 22
16 22 38 16 28
25 30 53 23 39
35 37 64 28 49

Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе

Сечение жил, мм 2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
220 В 380 В 220 В 380 В
0,5
0,75
1 3 5,3
1,5 3,3 5,7
2 4,1 7,2 3 5,3
2,5 4,6 7,9 3,5 6
4 5,9 10 4,6 7,9
5 7,4 12 5,7 9,8
10 11 19 8,3 14
16 17 30 12 20
25 22 38 14 24
35 29 51 16

Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить расчет нагрузок на провод, необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.

Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.

Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.

Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.

Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.

Расчет сечения кабеля по току

Сначала необходимо осуществить расчет электрических нагрузок на кабель и выяснить мощность. Допустим, что мощность получилась 4,75 кВт, мы решили использовать медный кабель (провод) и прокладывать его в кабель-канале. Расчет сечения кабеля по току производится по формуле I = W/U, где W — мощность, а U — напряжение, которое составляет 220 В. В соответствии с данной формулой, 4750/220 = 21,6 А. Далее смотрим по таблице 3, у нас получается 2,5 мм.

Таблица 3. Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Калькулятор Элекон

ПОЗВОЛЯЕТ ПРОИЗВОДИТЬ СЛЕДУЮЩИЕ РАСЧЕТЫ

  • Расчет сечения по току/мощности. Расчет сечения кабеля исходя из мощности нагрузки или тока с учетом условий прокладки, материала проводника и потерь напряжения, а также подбор кабеля, провода.
  • Максимальный ток по сечению. Определение максимального тока и нагрузки на известный проводник.
  • Выбор устройства защиты. Расчет автоматических выключателей, УЗО и дифференциальных автоматов, а также их подбор.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
220 В
380 В
Медный
Алюминиевый
Открытая
В трубе
Два одножильных
Три одножильных
Три одножильных
+ жила «0»
Один двухжильный
Один трехжильный
Ток
Мощность
Проверка сечения по потерям напряжения
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 0.5
  • 0.75
  • 1
  • 1.5
  • 2.5
  • 4
  • 6
  • 10
  • 16
  • 25
  • 35
  • 50
  • 70
  • 95
  • 120
  • 150
  • 185
  • 240
220 В
380 В
Медный
Алюминиевый
Открытая
В трубе
Читать еще:  Ребристые плиты перекрытия
Два одножильных
Три одножильных
Три одножильных
+ жила «0»
Один двухжильный
Один трехжильный
  • Двигатель 3х400В
  • Двигатель 230В
  • ТЭН лампа 3х400В
  • ТЭН лампа 230В
  • Кондиционер
  • Стиральная машина
  • Холодильник
  • Компьютер, телевизор
  • Лампа накаливания
  • Лампа энергосберегающая
  • Лампа светодиодная
4,5
6
10
Селективное
Обычное
Сухое
Влажное
На входе цепи
Внутри цепи
Ток
Мощность

Есть ли требования к наличию дополнительных жил?

Да, требуется жила «0»
Да, требуется жила заземления
У Вашего кабеля/провода жилы

Калькулятор позволяет производить расчет сечение кабеля по току или мощности, исходя из параметров общей нагрузки и поступающего напряжения. При этом учитываются условия прокладки, материалы изготовления проводов, возможные потери напряжения и критерии выбора проводника. Функционал раздела позволяет также произвести расчет максимального тока и нагрузки на проводник с заданными параметрами и выбрать устройства защиты (автоматические выключатели, дифференциальные автоматы и УЗО).

Как производится расчет сечения кабеля:

  • Укажите исходные данные (ток или мощность), напряжение, материал изготовления проводника (медь или алюминий), тип проводки (открытую или закрытую в трубе), количество проводов (при прокладке коммуникации в трубе);
  • Отметьте дополнительные условия (длину провода, допустимые потери);
  • Нажмите на кнопку «Рассчитать» и сохраните полученные параметры;
  • Нажмите кнопку «Подобрать» для подбора товаров у нас в Каталоге по результатм расчета.

Калькулятор расчета сечения кабеля работает в онлайн и в офлайн режиме. Обратите внимание: он носит исключительно рекомендательный характер и не может гарантировать 100% верность подсчетов. Однако чем больше достоверных данных вы введете в соответствующие поля, тем выше будет процент соответствия.

Для чего нужен расчет электропроводки по нагрузке?

Кабели и провода, которые передают электроэнергию, являются важным и основными элементами электрической сети. Если электрический кабель ломается, то вся система электропроводки становится не возможной. Чтобы предотвратить возможные аварии и поломки в сети электричества, которые в свою очередь, помимо дискомфорта отсутствия электроэнергии также могут привести к возникновению перегрузов и коротких замыканий, следствием которых возможно возникновения пожаров, необходимо провести тщательный и точечный расчет сечения кабеля, что бы его номинальная нагрузка позволяла выдерживать возможные перегрузы и перегревы.

Выполняя проектирование электроснабжения, правильный расчет электропроводки позволяет быть уверенным в надежности электроснабжения квартиры, предотвращает не только пожароопасные ситуации и электрические приборы от сгорания, но и, самое важное, позволяет обезопасить жизни и здоровье людей, находящихся на объекте.

Пример проекта электроснабжения квартиры

Поэтому расчет электропроводки по нагрузке является важнейшим этапом всей работы.

Что нужно для расчета электропроводки по нагрузке?

Расчет сечения кабеля выполняется благодаря показателю допустимой длительной нагрузки по току. Другими словами – это сила тока, которую провод способен пропустить за длительный промежуток времени, не перегреваясь или прогорая. Выполниться такой расчет не сложно. Для наглядного примера просчитаем токовую нагрузку для вводного кабеля, питающего все электрические приборы в квартире. Для начала возьмем перечень электроприборов и определим их потребляемую мощность. Мощность, как правило, написана в документах и паспортах к электрическим приборам, также можно посмотреть мощность в специализированных справочниках, например: таких как «Правила установки электроприборов» и другие.

Телевизор — 130-310 Вт

Холодильник — 290-810 Вт

Водонагреватель – 1500-2500 Вт

Пылесос – 490-210 Вт

Утюг – 990-2010 Вт

Электрический чайник – 1000-2500 Вт

Печь СВЧ – 700-1500 Вт

Стиральная машина – 2600 Вт

Персональный компьютер – 300-600 Вт

Свет – 300-1500 Вт

Фен – 990-2510 Вт

Итого примерно 10000-20000

Имея цифры относительно потребляемой мощности всех потребителей в квартире, рассчитываем сечение кабеля по нагрузке.

Для начала просчитаем для однофазной сети на 220 В:

I = (P*Kи)/(U*cosφ), где:

Р – сумма мощности электроприборов, Вт;

U – напряжение в сети, В;

КИ = 0.75 — коэффициент одновременности (для разного количества электроприборов существует разный коэффициент);

Cos (φ) = 1 для бытовых электрических приборов.

Для трехфазного питания (380 В) расчет будет выглядеть следующим образом:

Вычислив значение величины тока, необходимо с помощью таблица найти тот кабель или провод который лучше всего по своему сечению нам подходит. Как правило, табличные значения не совпадают со значениями, которые мы получили в ходе просчетов. Для большей надежности всегда необходимо выбирать кабель с большем сечением. Например: мы подсчитали, что наша номинальная мощность равна 20А. Ближайшее значение, судя по таблице 19А, которому соответствует медный провод сечение которого 1,5 мм². Но в данном случае все же лучше установить провода 2,5 мм².Если будет использоваться алюминиевый кабель, в таком случае нужно будет брать сечение больше 4 мм².

Ниже приводим таблицы соответствия для медных и алюминиевых проводов:

Медь или алюминий?

Выбор кабеля – алюминиевый или медный, по сути, зависит от множества факторов.

Медь конечно гораздо лучше, но алюминий значительно дешевле. Попробуем разобраться во всех плюсах и минусах двух материалов:

– медь прочнее алюминия, более гибкая и менее ломкая;

– медь во многом превосходит алюминий по своим химическим свойствам, за счет чего гораздо меньше подвержена окислению;

— проводимость медных проводов практически в полтора раз выше, нежели алюмелевых, благодаря этому фактору сечение используемых проводов при одинаковой токовой нагрузке у меди гораздо меньше чем у алюминия;

Читать еще:  Кухня гостиная объединенная с лоджией

– алюминий в 4 раза дешевле меди.

Последний фактор, зачастую, является основополагающем при выборе кабеля, особенно если стоит задача максимально минимизировать затраты выполняя проведение электрической сети. Но тем не менее законодательство Российской Федерации запрещает использование алюминиевых проводов при выполнении внутренней проводки в жилых зданиях, однако ввод выполнить при помощи алюминиевых проводов не запрещается.

Расчёт сечения кабеля для жилых помещений

Предыдущий расчет помог установить сечение для вводного кабеля, который будет подходить на электрический щиток обеспечивать питание всей квартиры или дома. После этого необходимо посчитать сечение проводов по каждой группе потребителей в квартире по отдельности.

Вся электрическая сеть должна быть поделена на группы. Подобное деление выгодно как с функциональной точки зрения, так и с точки зрения безопасности. Обычно выделяют следующие группы: освещение, розетки, кухонные розетки, электрическая печь (выводится всегда в отдельную группу), а также всевозможные вариации, в зависимости от размера домов и квартир, а также от количества используемых потребителей.

Для каждой группы соответственно сечение проводов будет отличаться. На освещение нагрузка гораздо меньше, чем на розетки, на розетки в спальне, нагрузка может быть гораздо меньше, чем, скажем, на кухне и так далее. Так что выполнять всю проводку в квартире проводом одного сечения не стоит, в каких-то случаях этого будет недостаточно, а в каких-то слишком много. Выполнить всю проводку одним видом кабеля но большого сечения также не стоит, так как это значительно увеличит затраты на весть ремонт.

С нагрузкой на свет в принципе все более или менее ясно, в этом случае подойдет кабель 1,5 мм², а вот с розетками пройдется повозиться. Как правило, самые мощные потребители находятся в ванной комнате и на кухне (холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновая печь, стиральная машина). Использование в этих зонах один блок на несколько розеток небезопасно, лучше всего разбить потребителей по разным группам. Это обезопасит как саму сеть, так и ваши электрические приборы. Бывают случаи, когда возможности разбить потребителей на группы нет, в таком случае необходимо использовать кабель сечением не меньше 4 мм² и больше. Выполняя монтаж внутри помещения, как правило, используют провода марок АППВ, ПВС или ШВВП.

Делая проводку в квартире всегда нужно брать сечение кабеля с зазором, так как некогда не знаешь, какие электроприборы будут использоваться. Некогда не слушайте «специалистов», которые утверждают, что для розеток хватит кабеля 1,5 мм². Мощный обогреватель или тепловентилятор запросто могут спалить такую проводку, а горение обмотки может привести к пожару во всей квартире. Помните, на проводке экономить не стоит, в итоге эта экономия может вылиться вам в очень крупную копеечку.

Расчет электропроводки по мощности является очень важным и ответственным шагом, к которому необходимо подходить со всей ответственностью, скрупулезностью и не в коем случае не наедяться на авось.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Как правильно провести расчет сечения кабеля по нагрузке

Вопрос выбора сечения кабеля для монтажа электропроводки в доме или квартире очень серьезный. Если данный показатель не будет соответствовать нагрузке в контуре, то изоляция провода просто начнет перегреваться, затем плавится и гореть. Конечный итог – короткое замыкание. Все дело в том, что нагрузка создает определенную плотность тока. И если сечение кабеля будет небольшим, то плотность тока в нем будет большой. Поэтому перед покупкой необходимо провести расчет сечения кабеля по нагрузке.

Поперечное сечение различных кабелей

Конечно, не стоит просто так наугад выбирать провод большего сечения. Это в первую очередь ударит по вашему бюджету. С меньшим сечением кабель может не выдержать нагрузку и быстро выйдет из строя. Поэтому лучше всего начать с вопроса, как рассчитать нагрузку на кабель? А уже потом по этому показателю подбирать и сам электрический провод.

Расчет мощности

Самый простой способ – это рассчитать суммарную мощность, которую будет потреблять дом или квартира. Этот расчет будет использован для подбора сечения провода от столба ЛЭП до вводного автомата в коттедж или от подъездного щита в квартиру на первую распределительную коробку. Точно так же рассчитываются провода по шлейфам или комнатам. Понятно, что входной кабель будет иметь самое большое сечение. И чем дальше от первой распределительной коробки, тем данный показатель будет уменьшаться.

Но вернемся к расчетам. Итак, в первую очередь необходимо определить суммарную мощность потребителей. У каждого из них (бытовые приборы и лампы освещения) на корпусе этот показатель обозначен. Если не нашли, смотрите в паспорте или в инструкции.

Мощность потребления некоторых электроприборов

После чего все мощности необходимо сложить. Это и есть суммарная мощность дома или квартиры. Точно такой же расчет необходимо сделать и по контурам. Но тут есть один спорный момент. Некоторые специалисты рекомендуют умножить суммарный показатель на понижающий коэффициент 0,8, придерживаясь того правила, что не все приборы будут одновременно включаться в цепь. Другие же, наоборот, предлагают умножить на повышающий коэффициент 1,2, тем самым создавая некий запас на будущее, ввиду того, что есть большая вероятность появления в доме или квартире дополнительных бытовых приборов. По нашему мнению второй вариант – оптимальный.

Читать еще:  Ванны с кабиной

Выбор кабеля

Теперь, зная суммарный показатель мощности, можно выбрать и сечение проводки. В ПУЭ установлены таблицы, по которым легко сделать этот выбор. Приведем несколько примеров для электрической линии, находящейся под напряжением 220 вольт.

  • Если суммарная мощность составила 4 кВт, то сечение провода будет 1,5 мм².
  • Мощность 6 кВт, сечение 2,5 мм².
  • Мощность 10 кВт – сечение 6 мм².

Точно такая же таблица есть и для электрической сети напряжением 380 вольт.

Расчет токовой нагрузки

Это самое точное значение вычисления, проводимого по нагрузке тока. Для этого используется формула:

  • I – это сила тока;
  • P – суммарная мощность;
  • U – напряжение в сети ( в данном случае 220 В);
  • cos φ – коэффициент мощности.

Есть формула и для трехфазной электрической сети:

Именно по показателю силы тока определяется сечение кабеля по тем же таблицам в ПУЭ. И опять приведем несколько примеров.

  • Сила тока 19 А – сечение кабеля 1,5 мм².
  • 27 А – 2,5 мм².
  • 46 А – 6 мм².

Как и в случае определения сечения по мощности, здесь также лучше всего умножить показатель силы тока на повышающий коэффициент 1,5.

Коэффициенты

Существуют определенные условия, при которых сила тока внутри проводки может повышаться или понижаться. К примеру, в открытой электрической проводке, когда провода укладываются по стенам или потолку, сила тока будет повышенной, чем в закрытой схеме. Это связано напрямую с температурой окружающей среды. Чем она больше, тем большей силы тока может данный кабель пропускать.

Внимание! Все выше перечисленные таблицы ПУЭ рассчитаны при условии эксплуатации проводов при температуре +25С с температурой самих кабелей не больше +65С.

То есть, получается так, что если в один лоток, гофру или трубу укладываются сразу несколько проводов, то внутри проводки температура будет повышенной за счет нагрева самих кабелей. Это приводит к тому, что допустимая нагрузка тока снижается на 10-30 процентов. То же самое касается и открытой проводки внутри отапливаемых помещений. Поэтому можно сделать вывод: при проведении расчета сечения кабеля в зависимости от нагрузки тока при повышенных температурах эксплуатации можно выбирать провода меньшей площади. Это, конечно, неплохая экономия. Кстати, таблицы снижающих коэффициентов в ПУЭ тоже есть.

Есть еще один момент, который касается длины используемого электрического кабеля. Чем длиннее разводка, тем больше потери напряжения на участках. В любых расчетах используются потери, равные 5%. То есть, это максимум. Если потери будут больше данного значения, то придется увеличивать сечение кабеля. Кстати, самостоятельно рассчитать токовые потери несложно, если знать сопротивление проводки и токовую нагрузку. Хотя оптимальный вариант – использовать таблицу ПУЭ, в которых установлена зависимость момента нагрузки и потерь. В данном случае момент нагрузки – это произведение мощности потребления в киловаттах и длины самого кабеля в метрах.

Разберем пример, в котором установленный кабель длиною 30 мм в сети переменного тока напряжением 220 вольт выдерживает нагрузку 3 кВт. При этом момент нагрузки будет равен 3*30=90. Смотрим в таблицу ПУЭ, где показано, что этому моменту соответствуют потери 3%. То есть, это меньше номинала в 5%. Что допустимо. Как уже было сказано выше, если расчетные потери превысили бы пятипроцентный барьер, то пришлось бы приобретать и устанавливать кабель большего сечения.

Внимание! Данные потери сильно сказываются на освещении с низковольтными лампами. Потому что на 220 вольтах 1-2 В не сильно отражаются, а вот на 12 В видно сразу.

В настоящее время алюминиевые провода в разводках используются редко. Но необходимо знать, что их сопротивление больше, чем у медных, в 1,7 раза. А, значит, и потери у них во столько же раз больше.

Что касается трехфазных сетей, то здесь момент нагрузки больше в шесть раз. Это зависит от того, что сама нагрузка распределяется по трем фазам, а это соответственно тронное увеличение момента. Плюс двоенное увеличение за счет симметричного распределения потребляемой мощности по фазам. При этом в нулевом контуре ток должен быть равен нулю. Если распределение по фазам несимметричное, а это приводит к увеличению и потерь, то придется рассчитывать сечение кабеля по нагрузкам в каждом проводе по отдельности и выбирать его по максимальному расчетному размеру.

Заключение по теме

Как видите, для проведения расчета сечения кабеля по нагрузкам, приходится учитывать различные коэффициенты (понижающие и повышающие). Самостоятельно, если вы в электрике разбираетесь на уровне любителя или начинающего мастера, сделать это непросто. Поэтому совет – пригласите высококвалифицированного специалиста, пусть он сам сделает все расчеты и составит грамотно схему проводки. А вот монтаж можно провести и своими руками.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector