Тема статьи затрагивает достаточно серьезную проблему, связанную с правильным выбором сечения кабеля или провода, которые используются в разводке электрических сетей зданий. Чтобы понять, в чем суть вопроса, необходимо понимать тот момент, что электропроводка в доме подвергается токовым нагрузкам, которые греют сам кабель. И если неправильно подобрать сечение проводов, если неправильно провести расчеты, то ситуация может быть двоякой. Первое (уменьшенное сечение) – перегрев проводки, оплавление изоляции, короткое замыкание, выход из строя бытовых приборов и самой проводки, нередки случаи и пожары. Второе (увеличенное сечение) – это перерасход денежных средств. Поэтому вопрос, как рассчитать сечение провода по нагрузке правильно, сегодня звучит достаточно часто.
Что необходимо знать
В основе расчета лежит один показатель, который называется допустимая токовая нагрузка. Что это такое? Это величина тока, которую провод может через себя пропустить без изменения технических характеристик кабеля. При этом эту токовую величину провод может пропускать длительное время.
Для того чтобы рассчитать эту величину, необходимо знать потребляемую мощность всех бытовых приборов и светильников, которые подсоединены к системе потребления электроэнергии дома. Понятно, что система эта разбита на участки, или как их называют электрики, шлейфы, у каждого из которых своя потребляемая мощность, зависящая от количества подключаемых к ней потребителям. И, конечно, самая большая нагрузка ложиться на основной кабель, подключаемый ко всему дому или квартире. Он обычно располагается до распределительного щита.
Но тут встает вопрос, как определить мощность каждого потребителя. И это не проблема. Во-первых, мощность измеряется в ваттах (Вт). Во-вторых, это значение есть у каждого потребителя, которое или записано в паспорте изделия, или выбито на бирке прибора. К примеру, на лампочке накаливания мощность написана прямо на стекле. Это может быть 60 Вт или 100 и так далее.
Вот несколько бытовых приборов и их мощности:
- Холодильник – 300 Вт.
- Телевизор – 140.
- Электрочайник – 1200.
- Стиральная машинка – 2500.
Чтобы определить суммарную мощность одного участка, надо сложить мощности всех потребителей. Если это кухня, то здесь бытовых приборов больше всего: холодильник, варочная печь, микроволновка, кофеварка, электрический чайник, посудомоечная машина и так далее, плюс светильник (может и не один). Так вот все мощности этих потребителей надо сложить. Если это прихожая, то в ней есть только один источник света, периодически включается в розетку пылесос. То есть, у каждого помещения своя суммарная мощность, а, значит, должен прокладываться и кабель определенного сечения.
А вот теперь сама формула, по которой можно проводить расчет. Правда, у нее есть некоторые отличия для однофазной и трехфазной сети. Для сети однофазной:
I=PK/U cosφ, где
Р – это суммарная мощность, о которой шел разговор выше.
U – это напряжение в сети, равное 220 вольт.
К – это коэффициент одновременности, равный 0,75. Данный коэффициент определяет, что в сеть одновременно могут быть включены сразу все потребители с определенной погрешностью. Проще говоря, не все и не сразу.
cosφ – это коэффициент мощности, который для бытовых приборов равен единицы.
Для сети трехфазной:
I=P/√3 U cosφ – здесь все то же самое, только напряжение берется равным 380 вольт.
Итак, токовая нагрузка определена, теперь необходима специальная таблица, в которой сопоставляются сила тока и сечение провода. Может получиться так, что расчетное значение токовой нагрузки будет отличаться от табличной. Ничего страшного в этом нет, просто придется выбирать большую величину. К примеру, расчетная у вас получилась 22 ампера, а в таблице ближайшая 27 ампер, соответствующая сечению медного кабеля 2,5 мм². Соответственно выбираем 27А.
Чтобы не быть голословным, предлагаем с такой таблицей ознакомиться. Она предназначена для медных проводов, проложенных или внутри помещений, или снаружи. Вот эта таблица:
Точно такая же существует и для алюминиевых проводников. Эти таблицы зафиксированы ПУЭ и ГОСТом 31996-2012. Так что сомневаться в их достоверности нет оснований.
Внимание! Необходимо отметить, что 4-х или 5-жильные кабели, которые используются в четырехпроводных сетях, и у которых все жилы имеют одинаковое сечение, значение, указанное в таблице, необходимо умножить на понижающий коэффициент 0,93.
Пример
Давайте рассмотрим один пример, который раскроет всю суть производимых расчетов. Итак, будем считать, что в доме используется трехфазная система подводки электроэнергии с суммарной мощностью 15 кВт. Будем для дома выбирать медный кабель, который планируется проложить по воздуху.
Токовую нагрузку рассчитываем по формуле:
I=P/√3*380 – приблизительно получается 23 ампера.
Смотрим в таблицу и ищем походящее допустимое значение силы тока – это 27 ампер. Ему соответствует кабель сечением 2,5 мм². Но так как у нас используется многожильный кабель и трехфазное подключение, то табличную силу тока надо умножить на коэффициент 0,93. В конечном результате получается 25 ампер. Это опять-таки соответствует сечение медного провода 2,5 мм². И это допустимо для расчетной величины.
Но вот что советуют профессионалы. Никто не знает, что может выпустить научно-технический прогресс через пару тройку лет. Могут появиться новые бытовые приборы, которые вы захотите иметь в доме. Их установка увеличит силу тока в проводке, поэтому стоит выбирать сечение провода с небольшим запасом. Отсюда оптимальное решение – выбрать кабель сечением не 2,5, а 4 мм².
Нюансы современности
Ставить на этом точку в вопросе, как правильно выбрать сечение провода по нагрузке, нельзя. Почему? Все дело в том, что современный подход к распределению участков (шлейфов) разделяет систему разводки на две основные группы:
- Силовую.
- Осветительную.
И если с осветительной все более или менее понятно, то с силовой необходимо разобраться. Представьте себе, что в одну розетку подключается один или несколько приборов. В первом случае провод может выдержать нагрузку при расчетном сечении, при втором есть вероятность, что и не выдержит. Поэтому еще задолго до начала монтажного процесса электрической сети, необходимо распланировать бытовую технику по комнатам. Да к тому же определить, сколько розеток будет необходимо в каждом помещении.
Эта позиция на самом деле немаловажная, от нее, как показывает практика, зависит долгосрочная эксплуатация электропроводки. К примеру, если вы будете использовать двойную розетку сразу и для электрического чайника, и для микроволновой печи, то при одномоментном включении этих двух бытовых прибора, розетка, а, точнее, подключенный к ней кабель, может и не выдержать. Поэтому в таких местах надо использовать для прокладки не провод сечением 2,5 мм², а 4 мм².
Заключение по теме
Итак, мы постарались разобраться в теме, как выбрать сечение провода по токовой нагрузке. В принципе, и сам расчет, и сам выбор – дело несложное. Формулы известны, где найти таблицы, вы знаете, так что пробуйте сделать расчет самостоятельно.
