При проектировании систем электрического снабжения объектов невозможно обойтись без расчетов площади поперечного сечения токоведущих кабелей и проводов. Такие моменты, как пожарная и электробезопасность, не просто немаловажны. Они, пожалуй, одни из основополагающих в процессе проектирования и дальнейшей эксплуатации электропроводки.
Калькулятор
Расчет сечения кабеля можно сделать с помощью калькулятора. Согласно действующим нормативно-техническим документам и условиям нормальной безаварийной работы, в ходе эксплуатации длительные токовые нагрузки на кабели обусловлены, в первую очередь, их диаметром и материалом, из которого таковые изготовлены.
Уменьшение нормативной поперечной площади токоведущих шин, конечно, экономично. Такой шаг значительно снижает расходы на требуемые материалы и работы, но критично повышает риск перегревов проводки, разрушения изоляционных покрытий и возникновения замыканий с дальнейшими, куда худшими, последствиями. Это может стать причиной возгораний и поражений электрическим током людей.
С другой стороны, чрезмерное превышение сечения проводников приводит к значительному повышению расходов на материалы и монтажные работы, что тоже нежелательно. Калькулятор расчета сечения провода по потребляемой мощности можно легко найти онлайн, но, как правило, подобного рода программы весьма требовательны к точности и количеству исходных параметров. Бывают моменты, когда калькулятор для расчета кабеля по нагрузке недоступен, либо информация по параметрам неполная, предположительная.
Так как же посчитать сечение и длину кабеля, чтобы внакладе не остаться и нормы безопасности соблюсти? Такие способы есть. Для начала расчета поперечного сечения провода по потребляемой мощности необходимо эту предполагаемую потребляемую мощность рассчитать. Делается это по формуле:
P = (P1+P2+..P n )*K*J
Где:
- P — суммарная мощность потребления;
- ( P 1… Pn ) — мощности потребителей с 1 по n ;
- K — коэффициент одновременности, показывает количество потребителей, одновременно использующих сеть(условно принято считать 0.8);
- J — коэффициент запаса, показывает предполагаемое значение запаса мощности для возможных будущих потребителей(принято брать равным 1.5-2).
Помимо мощности, немаловажным фактором при выборе кабеля является материал изготовления. Различные материалы имеют разное удельное сопротивление и, соответственно, выдают различные величины падения напряжения на константной длине. Преимущественно используются медь и алюминий. Выбор, в конечном счете, за потребителем. Данные для наиболее распространенных в быту и промышленности напряжений приведены в таблицах ниже.
Таблица расчетов для подбора диаметра медных проводов
Для алюминиевых
Сечение кабеля по длине и нагрузке
В условиях повседневности, в процессе изготовления кабелей, проводов и удлинителей используется следующая формула:
I = P / U * cos φ, в которой:
- I — сила тока, (Амперы);
- P — мощность, (Ватты);
- U — напряжение сети, (Вольты);
- cos φ — безразмерный коэффициент, принято брать равным 0,95–1.
Применяя данную формулу и приведенную ниже таблицу, можно быстро подобрать оптимальный поперечный диаметр для конкретной длины токоведущей шины.
Зависимость мощности, тока и длины провода от сечения
Пример расчета выглядит следующим образом: для кабеля длиной 75 метров под ток 20 ампер с предполагаемой мощностью потребления 4,5 килоВатт следует выбирать провод общим поперечным сечением 10 квадратных миллиметров. Можно использовать одножильный кабель такой поперечной площади, либо многожильный, равной суммарной площади. Следует упомянуть о том обстоятельстве, что при определении длины предполагаемой проводки необходимо закладывать некоторый запас — порядка пятнадцати-двадцати сантиметров — на предполагаемую коммутацию (клеммы, сварка, пайка и т.д.).
Профессиональные советы
Для примера возьмем обычную квартирную проводку, рассчитанную на длительную нагрузку по току. Для принятия решения по выбору поперечного сечения будущей проводки посчитаем суммарный ток всех предполагаемых к использованию электроприборов (холодильник, микроволновая печь, стиральная машина, обогреватели, кондиционер и т.д.) Полученное значение необходимо умножить на коэффициент 0,2 для создания некоторого запаса и разделить на напряжение 220. Ориентируясь на вышеприведенную таблицу, зная суммарную длину предполагаемой проводки, определить площадь поперечного сечения кабеля не составит большого труда.
Стоит отметить, что геометрическая форма провода при равной площади поперечного сечения принципиальной разницы не имеет. В плане удобства рекомендуется выбирать плоские провода для внутренних работ и круглые — для поверхностных.
