Для домашних мастеров вопрос разнообразия сечения электропроводки нередко создает затруднения. А ведь от чего параметра напрямую зависит эффективность и стоимость электрических коммуникаций.
Для расчета нужно:
- подсчитать планируемое количество приборов-потребителей, от лампочек до мощного нагревательного оборудования;
- выяснить требуемые характеристики электросети (ток, мощность потребления каждого отдельного прибора, совокупную нагрузку) и условия ее работы, в том числе частоту включения и длительность работы;
- согласно ПУЭ (правилам устройства электроустановок) правильно выбрать требуемое сечение и параметры кабеля.
Расчетные данные ВСЕГДА округляются в большую сторону до ближайшего стандартного значения из ряда номинальных сечений жил.
Важно: при проектировании скрытой проводки (к примеру, внутри СИП-панелей, в гофре, в кабельных каналах и т.д.) нужно увеличивать расчетное значение на 20…30%, чтобы избежать перегрева кабеля и возгорания материалов вокруг него.
Содержание статьи
- 1 Характеристики сети
- 2 Данные о потреблении электроприборов
- 3 Что представляет из себя сечение провода
- 3.1 Как вычленить сечение провода из маркировки
- 3.2 Как определить сечение провода при помощи измерений
- 4 Как определить сечение провода по току
- 4.1 Пример расчета
- 5 Расчет сечения провода по мощности
- 6 Важные аспекты
- 7 Заключение
- 7.1 Похожие статьи
Характеристики сети
Согласно ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), домашняя (бытовая) электросеть переменного тока должна иметь следующие характеристики:
- напряжение 230 В, допустимы колебания до +/- 10%. Стандарт 220 В считается устаревшим, так как напряжение в сети повсеместно превышает эту цифру;
- частота 50 Гц, допустимые отклонения +/- 0,2 Гц.
Тем самым, выбранные кабели должны соответствовать данным требованиям и вместе с тем обеспечивать нормальную работу системы энергообеспечения при максимальной и средней нагрузке. Для чего нужно рассчитать сечение провода для каждого конкретного участка квартиры/дома или для отдельных линий проводки (освещение, группа розеток, силовая).
Данные о потреблении электроприборов
Для более-менее точных вычислений следует знать совокупную нагрузку в сети – мощность и силу тока (или хотя бы паспортную мощность) бытовых электроприборов. Как правило выполняется расчет сечения провода по мощности, сила тока рассчитывается дополнительно при необходимости.
| Группа | Тип оборудования | Примерная мощность, кВт |
| Освещение (лампы) | Накаливания | 0,005…0,1 |
| Люминисцентная | 0,005…0,08 | |
| Галогенная и металлогалогенная | 0,015…0,23 (1 для промышленных) | |
| Газоразрядная | 0,015…0,5 | |
| Светодиодные | 0,002…0,1 | |
| Светодиодные ленты | 0,005…0,1 | |
| Отопление и нагревание воды | Котел электрический | 6…28 |
| Тепловентиляторы, электрические нагревательные панели, инфракрасные обогреватели, масляные батареи, электрокамины и т.д. | 0,4…13 | |
| Водонагреватели накопительные (баки) | 1,5…10 | |
| Водонагреватели проточные | 1,2…27 | |
| Бытовая техника | Холодильники | 0,2…1 |
| Стиральные и сушильные машины | 0,4…2,8 (зависимо от наличия нагрева) | |
| Посудомоечные машины | 0,5…2 | |
| Микроволновые печи | 0,5…1,2 | |
| Хлепопечки, мультиварки | 0,4…1 | |
| Чайники электрические | 0,5…3 | |
| Плиты электрические (варочные поверхности и духовые шкафы) | 2…15 | |
| Утюги | 0,7…3,3 | |
| Фены, плойки, щипцы для завивки | 0,8…2,5 | |
| Телевизоры, компьютеры, проигрыватели и т.д. | 0,2…1 | |
| Мелкая техника | 0,1…1 |
Точные данные нужно уточнять по техническому паспорту прибора, учитывая ПИКОВУЮ мощность.
Что представляет из себя сечение провода
Под этим названием подразумевается общая площадь металлических (медных или алюминиевых) жил, скрытых под оплеткой провода. Для одножильных изделий она вычисляется предельно просто, по стандартной формуле расчета площади круга:
S=πr^2
Где π=3,14, r – радиус круга. Для провода это значение можно определить, замерив штангенциркулем диаметр жилы и поделив ее на два. Для упрощения расчетов можно также применять приведенную формулу.
В случае, если нет желания считать самостоятельно, можно воспользоваться стандартными таблицами пересчета.
Для многожильных проводов рассчитать сечение провода можно, выяснив параметр для одной из жил (как правило они одинаковые) и умножив его на количество.
Помимо этого, данные нетрудно получить из маркировки изделия.
Как вычленить сечение провода из маркировки
В отечественной промышленности принята такая схема обозначений.
Чтобы правильно прочесть маркировку и вычленить из нее необходимую информацию о количестве и сечении жил, следует помнить, как расшифровать группы букв/цифр
| Позиция | Характеристика | Маркировка | Ее расшифровка |
| 1 | Материал жилы | А
Отсутствует |
Алюминий
Медь |
| 2 | Наименование изделия | П | Провод |
| 3 | Материал изоляции | Р | Резина |
| В | ПВХ (поливинилхлорид) | ||
| П | Полиэтилен | ||
| Пс | Самозатухающий полиэтилен | ||
| Пв | Пошитый полиэтилен | ||
| Ф | Фторопласт | ||
| НР | Негорючая резина | ||
| Ц | Пленочная изоляция | ||
| Г | Отсутствие изоляции (голый провод) | ||
| 4 | Конструкция | КГ (Г) | Кабель гибкий |
| К | Кабель контрольный | ||
| Ф | Фальцованная металлическая оболочка | ||
| П | Плоский | ||
| О | Оплетка | ||
| Т | Для прокладки в трубах |
Эта маркировка относится к наиболее популярным изделиям, применяемым в бытовой электропроводке.
В силовых кабелях может также присутствовать броня и внешняя защитная оболочка.
В данном случае после первых четырех позиций могут идти обозначения с буквой Б (броня) или не имея нее:
- БС – свинцовая;
- БбГ — стальная лента профилированная;
- Бб – две ленты стальные;
- Бл – две ленты стальные с подушкой под ними из пластиковых лент;
- Бн – стальные ленты, поверх них негорючая оболочка для защиты;
- К – проволочная броня, покрытая защитной лентой из стали;
- Д – оплетка из стали, 2-мя проволоками;
- П – оплетка плоской стальной проволокой.
При наличии внешней защитной оболочки ее обозначают:
- Э – экранированный кабель (как правильно, применяю алюминиевую фольгу);
- О – соединение обмоткой проводов в изоляции;
- В – редкий случай, бумажная изоляция. В случае, если после «В» имеются другие буквы, подразумевается ПВХ (поливинилхлорид);
- Шв – шланг виниловый;
- Шп – шланг полиэтиленовый;
- Шпс – шланг из полиэтилена самозатухающего;
- Н – негорючий состав неустановленного типа.
Цифры после буквенной маркировки означают:
- рабочее напряжение. В случае, если данной цифры нет, имеется в виду бытовая сеть с номинальным напряжением 220 В;
- количество жил и их сечение, между цифрами указывается «х». Пример – 2х2,5;
- количество и сечение жил отличающегося диаметра, как правило «для нуля». При наличии 2-ой пары цифр с первой парой их объединяют знаком «+».
Тем самым, из длинной и сложной маркировки нетрудно вычленить нужные цифры для расчета.
Как определить сечение провода при помощи измерений
Для чего потребуется любой инструмент для зачистки проводов – вплоть до кухонного ножа – и штангенциркуль.
Различные способы зачистки представлены в мастер-классе.
Далее штангенциркулем замеряется диаметр ВСЕГО ПУЧКА ТОНКИХ ПРОВОЛОЧЕК или единой проволоки, зачищенных от изоляции.
Примеры действий по замеру и дальнейшему расчету представлены в видеоуроке.
В случае, если штангенциркуля или микрометра под рукой нет, используют обычную линейку.
Для одножильного (и только для него!) провода используют замер методом намотки. На цилиндрический предмет плотно, виток к витку, наматывается кабель. Далее подсчитывается число витков, приходящихся на один сантиметр. Делим 10 мм на количество витков – получаем примерный диаметр жилы. Естественно, замеры производятся для зачищенной проволоки.
Для более толстых изделий можно считать число витков не на 1 см, а на 10 см или любой др. удобное количество.
Важно: в случае, если есть сомнения в точности измерений, нужно округлять полученное значение в МЕНЬШУЮ сторону.
Далее округленная цифра сравнивается с ближайшими из таблиц для расчета сечения провода по току или мощности и выбирается наиболее близкое значение.
Пример: при замере при помощи штангенциркуля получено значение 8,6 мм. В ряду стандартных значений из таблицы ближайшее меньшее 6 мм, ближайшее большее – 10 мм. Учитывая, что возможность пропускания электрического тока напрямую зависит от сечения жил (а изготовители иногда стараются на этом экономить), принимаем меньшее – 6 мм – и дальнейшие расчет ведем, исходя из этой цифры.
Сравнение европейских (метрическая система) и американских (а также британских, дюймовая система) типовых размеров сечения.
Точнее соотнести размеры американских и отечественных (европейских) проводов поможет таблица ниже.
Определение сечения провода по измеренному диаметру.
Как определить сечение провода по току
Учитывая, что современное бытовое оборудование достаточно емкое в плане потребления энергии, нужно помнить: недостаточное сечение провода при большой силе тока, проходящего по нему, может вызвать перегрев кабеля. Следствия – разрыв цепи, который трудно обнаружить, и обесточивание части квартиры. Еще чаще в месте, где сечение особенно мало или идет скрутка проводов, возникает возгорание в результате перегрева.
В целом сила тока в сети определяется для однофазной сети по формуле
- Где P – суммарная мощность приборов-потребителей, в Ваттах;
- U – напряжение в проводке, 220 или 380 Вольт;
- КИ – коэффициент одновременности включения, как правило принимаю КИ=0,75;
- cos(φ) – переменная для бытового электрооборудования, принимается равной единице.
Для трехфазной электропроводки формула меняется:
Здесь не принимается во внимание коэффициент одновременности включения, вводится информация о наличии трех фаз.
Пример расчета
В частном доме применяется освещение светодиодными лампами, общая мощность всех осветительных приборов – до 1 кВт. Установлен электрический котел отопления с паспортной мощностью 12 кВт, два проточных водонагревателя мощностью 4 и 8 кВт, холодильник (1,2кВт), стирально-сушильная машина с максимальной мощностью 2 кВт, др. крупное и мелкое оборудование с пиковой мощностью 3 кВт. Проводка разделена на четыре линии – осветительная (общая), три силовые (для котла, водонагревателей, стиральной машины, холодильника и утюга), для группы обычных розеток. Сила тока в каждой из цепей будет определяться или по приведенной выше формуле.
- Для двух наиболее мощных силовых линий (по 12 кВт) рассчитываем силу тока
I= 12000/(√3×220×1)=31 А - Для третьей силовой линии 6,2 кВт
I= 6200/(√3×220×1)=16,2 А - Для розеток обычного типа
I= 3000/(√3×220×1)=7,8 А - Для освещения
I= 1000/(√3×220×1)=2,6
Из таблицы сечения медных и алюминиевых проводов ниже выбираем нормальный размер сечения медного провода по току, принимая ближайшее большее значение. Получаем для:
- первых двух силовых линий сечение 4 кв.мм, диаметр жилы 2,26 мм;
- третьей силовой – 1 кв.мм, 1,12 мм в диаметре;
- розеток и освещения – сечение 0,5 кв.мм и диаметр 0,8 мм.
Интересно: нередко при расчете по силе тока применяется правило «плюс 5 А», т.е. к полученной путем вычислений цифре добавляется 5А и размер сечения выбирается по увеличенному току.
Практически для осветительной линии принимают провода с сечением 1,5 кв.мм, а для розеток – 2,5…4 кв.мм. Для наиболее «тяжелых» приборов типа электрокотла и нагревателей можно увеличить сечение до 6 кв.мм.
Увеличение сечения и диаметра жилы делается с уменьшением числа розеток. Так, в случае, если в одну розетку нужно включить одновременно холодильник, чайник и утюг (при помощи тройника), лучше применять проводку наибольшего диаметра, чем при включении электроприборов в три разные розетки.
Интересно: для ускоренных вычислений можно определять сечение жилы как сила тока в линии, деленная на 10. К примеру, для силовой линии 1 при токе 31 А получаем 3,1 кв.мм, ближайшее большее из таблицы – 4 кв.мм, что вполне отвечает приведенным расчетам.
Расчет сечения провода по мощности
Здесь данные рассчитываются аналогично, однако сразу берется во внимание именно паспортная мощность электроприборов в пересчете на общее потребление.
Для расчета применяем формулу
Учитывая, что длина провода (проводника тока) в этом случае неизвестна, лучше взять данные из таблицы.
Сечение медного провода по мощности (таблица 220в) в соответствии с ГОСТ 31996-2012.
Важно: сила тока в этом расчете также учитывается! В случае, если в паспорте прибора не указаны точные данные, принимается ближайшее усредненное значение из таблицы.
Проверить данные можно при помощи онлайн-калькулятора.
Соответственно, сечение провода по мощности выделенной линии будет для:
- освещение 1 кВт – 1,5 кв.мм;
- силовая линия 1 (котел) 12 кВт – 10 кв.мм;
- силовая линия 2 (водонагреватели) 12 кВт – 10 кв.мм;
- силовая линия 3 (электроприборы с повышенным потреблением) 6,8 кВт —
- розетки обычного типа 3 кВт – 4 кв.мм.
Полученные данные почти совпадают с предыдущими вычислениями, однако для котла и водонагревателей предлагается больший размер жилы – лучше остановиться именно на этом варианте.
Важные аспекты
Некоторые моменты не учитываются как правило при вычислениях, однако могут существенно повлиять на итог, т.е. эффективность и долговечность проводки.
К таким аспектам относится длина проводов. Для обычной квартиры с площадью до 100…120 кв.м, где применяются кабели с медными жилами, можно не учитывать длину проводника – каждая отдельная линия обладает достаточным «запасом прочности». В случае, если же используются изделия на базе алюминиевых проводников, лучше дополнительно проверить проводящую способность кабеля с учетом его длины.
Предохранители (автоматы) на прерывание тока в цепи при превышении номинального значения нужно ставить на каждую отдельную линию. Иначе – в случае, если, к примеру, освещение и мощные электроприборы подключены на один автомат – допустимое для стиральной машины превышение нагрузки может вывести из строя все светильники. Помимо этого, этот аспект удобен при ремонте или замене приборов.
В случае, если при дальнейшей эксплуатации жилья планируется увеличение нагрузки на электропроводку, желательно сделать ввод кабеля с большей, чем требуется в данный момент, проводящей способностью.
Заключение
Грамотный и профессиональный расчет электросети включает учет ряда дополнительных параметров, в том числе температуры и влажности помещений, особенностей энергопотребления и т.д. По этой причине предложенные варианты вычислений ориентированы исключительно на домашних мастеров и употребление для частных нужд.
