Для нахождения полной мощности используется формула: P = Q / cosφ,
Калькулятор сечения кабеля для электропитания
Этот онлайн-калькулятор рассчитывает площадь сечения кабеля в зависимости от силы тока, мощности и длины. Он рассчитывает как алюминиевые, так и медные силовые кабели. Выбирает сечение (диаметр кабеля) в зависимости от нагрузки. Не рассчитывает для напряжения 12 вольт. Для расчета заполните все поля и выберите необходимые параметры из всех выпадающих списков. Важно: Обратите внимание, что расчеты в данной программе выбора кабеля не являются прямым руководством к использованию электрических кабелей с рассчитанными здесь значениями сечения. Они являются лишь предварительным руководством по выбору сечения. Окончательный, точный расчет сечения должен выполнять квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, что при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Допускается превышение этого результата для рассчитанных электрических кабелей.
Позволяет выбрать сечение в зависимости от максимального тока и максимальной нагрузки.
Для медных проводников:
Для алюминиевых проводников:
Формула для расчета площади поперечного сечения проводника в зависимости от номинальной мощности.
Выбор сечения в зависимости от потребляемой мощности и напряжения.
Для однофазной сети (220 В):
I = (P × K i ) / (U × cos(φ) )
- cos(φ) – для бытовых приборов, равен 1
- U – фазное напряжение, может быть от 210 В до 240 В
- I – сила тока
- P – суммарная мощность всех электроприборов
- K & – коэффициент одновременности, для расчета принимается значение 0,75.
Для 380 в трехфазных сетях:
I = P / (√3 × U × cos(φ)).
- Cos φ – фазовый угол
- P – сумма мощностей всех электроприборов
- I – ток, в соответствии с которым выбирается сечение проводника
- U – фазное напряжение, 220 В
Как рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности?
Первый шаг. Рассчитайте суммарную мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:
- P1, P2 .. – это мощность электроприборов, Вт;
- Kс – коэффициент спроса (вероятность того, что все электроприборы будут работать в одно и то же время), по умолчанию 1.
Второй шаг. Затем определяется номинальный ток цепи:
I = Pсумма / (U × cos ϕ)
- Pсумма – это полная мощность оборудования;
- U – напряжение сети;
- cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), значение по умолчанию – 0,92.
Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы в соответствии с правилами монтажа.
Таблица действующих сечений для медных кабелей в соответствии с ПУЭ-7
Сечение, мм 2 | Ток, А, для проложенных проводников | |||||
отверстие | в одной трубе | |||||
две однопроволочные жилы | три одноядерных | четыре одноядерных | одно двухъядерное | одна трёхжильная | ||
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 |
4 | 41 | 38 | 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 | – | – | – |
185 | 510 | – | – | – | – | – |
240 | 605 | – | – | – | – | – |
300 | 695 | – | – | – | – | – |
400 | 830 | – | – | – | – | – |
Выбор сечения кабеля в зависимости от номинального тока
Первый шаг. Расчет производится точно таким же образом, т.е. сначала рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:
- P1, P2 .. – это мощность электроприборов, Вт;
- Kc – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех электроприборов), значение по умолчанию равно 1.
Второй шаг. Затем определяется номинальный ток в цепи (для постоянного и переменного тока (1-фазный/3-фазный) соответственно):
I = Pсумма / U
I = Pсумма / (U × cos ϕ)
I = Pсумма / (U × cos ϕ × √3)
- Pсумма – это суммарная мощность электрооборудования;
- U – напряжение сети;
- cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), значение по умолчанию 0,95.
Третий шаг. На последнем этапе используются те же таблицы в соответствии с вышеуказанными правилами монтажа.
Расчет мощности и длины кабеля
Если линия электропередачи длинная – десятки или даже сотни метров – помимо нагрузки или потребляемого тока, необходимо учитывать потери в самом кабеле. При подведении электричества от столба к дому часто возникают большие расстояния между линиями электропередачи. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, вы можете убедиться и проверить. Для этого нужно знать мощность, выделяемую на дом, и расстояние от столба до дома. Затем по таблице можно выбрать сечение кабеля с учетом потерь длины.
Вообще, при монтаже электропроводки всегда лучше иметь определенный запас по сечению провода. Во-первых, большее сечение приведет к меньшему накоплению тепла в кабеле, а значит, и в изоляции. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше и больше устройств, работающих от электричества. И никто не может гарантировать, что через несколько лет нам не понадобятся новые приборы в дополнение к старым. Если есть резерв, то их можно просто включить. Если же его нет, придется пойти на хитрость – либо поменять проводку (опять же), либо сделать так, чтобы одновременно не были включены мощные приборы.
Открытая и закрытая проводка
Как мы все знаем, когда ток течет по проводнику, он нагревается. Чем выше сила тока, тем больше тепла выделяется. Однако если тот же ток проходит через проводник с разным сечением, количество выделяемого тепла меняется: чем меньше сечение, тем больше тепла выделяется.
По этой причине открытый проводник может иметь меньшее сечение – он быстрее охлаждается при передаче тепла воздуху. В этом случае проводник охлаждается быстрее, а изоляция не разрушается. В случае закрытой прокладки ситуация еще хуже – тепло отводится медленнее. Поэтому рекомендуется использовать кабели большего сечения, если они будут прокладываться в каналах, трубах или стенах.
Выбор сечения кабеля с учетом типа прокладки можно также сделать с помощью таблицы. Принцип был описан ранее, ничего не меняется. Просто нужно учесть еще один фактор.
И, наконец, несколько практических советов. Отправляясь в магазин за покупкой кабеля, возьмите с собой штангенциркуль. Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может достигать 30-40%. Чем это чревато? Перегоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Поэтому лучше на месте проверить, действительно ли кабель имеет требуемое сечение (диаметры кабеля и соответствующие сечения можно посмотреть в таблице выше). Дополнительная информация по определению сечения диаметр кабеля можно найти здесь.
Что еще влияет на нагрев проводников?
Сопротивление кабеля зависит не только от площади его поперечного сечения. Следовательно, на его нагрев влияют следующие факторы
- Материал. Например, алюминий имеет более высокое удельное сопротивление, чем медь, поэтому при одинаковой площади поперечного сечения провода медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. Если потери превышают 5%, сечение проводника следует увеличить.
Как определить правильное сечение проводника
Это теория. Теперь пришло время перейти к конкретике – как определить необходимое сечение токопроводящего проводника для различных условий электроустановки. Есть несколько возможных способов найти правильный результат. Вы можете выбрать тот, который кажется вам наиболее удобным или подходящим для вашего конкретного случая.
Расчет на основе плотности тока
Из вышесказанного уже должно быть ясно, что основным ограничением при выборе необходимого сечения является резистивный нагрев проводников, который может привести к плавлению изоляции, короткому замыканию, перегреву окружающих материалов и даже к возможности самовозгорания. Поэтому сечение проводников должно быть выбрано таким образом, чтобы избежать подобных явлений.
Проведение точных теплотехнических расчетов – задача не из легких. Но специалисты уже многое сделали в этой области, поэтому вы можете воспользоваться их опытом. В частности, они рассчитали безопасную плотность тока, которая не вызывает опасного нагрева проводника до температур, способных расплавить изоляцию из ПВХ или ПЭ, наиболее часто используемую сегодня. Для проводника при эталонной комнатной температуре (+20 ℃) эта плотность тока составляет
Материал проводника | Оптимальная плотность тока, А/мм² | |
Прокладка | Открытая | Закрытая |
Алюминий | 3.5 | 3 |
Медь | 5 | 4 |
Расчет площади поперечного сечения в зависимости от нагрузки
Основное назначение проводников – подача электроэнергии потребителям в необходимом количестве. Поскольку сверхпроводники недоступны в обычных условиях эксплуатации, необходимо учитывать сопротивление материала проводника. Расчет необходимого сечения кабеля и проводников в зависимости от общей мощности потребителей основан на многолетнем опыте.
Площадь поперечного сечения кабеля является одной из основных величин при выборе его для электроустановки. От сечения зависит, какой ток кабель способен проводить без перегрева из-за перегрузки. Жила кабеля представляет собой одиночный или скрученный медный проводник, который может иметь круглое, треугольное или прямоугольное сечение. Если в кабеле более двух проводников, они обычно скручены. Номинальное сечение многопроволочных изделий представляет собой сумму сечений всех имеющихся проводников.
Начнем общий расчет с формулы: P = (P1+P2+…PN)*K*J,
- P – мощность всех приемников, подключенных к рассчитываемой ветви в ваттах.
- P1, P2, PN – мощность первого, второго и n-го приемника, соответственно, в ваттах.
Получив в конце расчета результат по приведенной выше формуле, теперь самое время обратиться к табличным данным.
Теперь необходимо выбрать требуемое сечение из таблицы 1.
Таблица 1. Сечения проводов всегда должны выбираться с ближайшей большой (+) стороны.
Шаг №1 – расчет реактивной и активной мощности
Мощность потребителей указана в документации на прибор. Обычно в паспортах приборов активная мощность указывается вместе с реактивной мощностью. Приборы с активной нагрузкой преобразуют всю получаемую ими электрическую энергию с учетом КПД в полезную работу: механическую, тепловую или другие виды работ.