Кабель 2,5 квадрата - максимальне навантаження
Мідний, алюмінієвий або скловолоконний провідник або кілька таких жил ізольованих один від одного і загальною ізоляцією називаються кабелем. Сучасний ринок електроустаткування пропонує широкий вибір таких струмопровідних конструкцій перетином від 0,35 до 25,0 мм2 як з одинарною, так і з подвійною ізоляцією, крім того, площа перерізу може бути більшою за спеціальним замовленням споживача. Для побутового та офісного обладнання, а також для кафе, ресторанів, магазинів, торгових центрів, медичних та навчальних закладів переважно використовують кабелі з жилами від 1,5 до 10,0 мм2, що забезпечує енергоспоживання будь-яких приладів.
Потужність побутових електроприладів
Візьмемо для прикладу побутові електроприлади, знайомі кожній людині, щоб на їх прикладі показати, як визначається споживча потужність однієї електроустановки, що складається з кількох кіл. Коли ви купуєте той чи інший прилад, що працює від електричного струму, до нього обов'язково додаються документи від заводу-виробника, де потужність агрегату вказана у ватах або кіловатах. Але це не ті показники, які визначають вихід як на динаміках, ці цифри вказують на споживання електроенергії в мережі у співвідношенні кВт-годину. Наприклад, якщо у вас встановлений однофазний електричний котел на 6 кВт, то це означає, що за годину роботи агрегату вам потрібно буде оплатити споживання 6 кВт електроенергії (облік відбувається тільки в активному стані котла).
Але, крім потужних енергоспоживачів, є ще прилади середньої та малої потужності. Це праска, звичайна мікрохвильова або мікрохвильова піч, холодильник, пилосос, комп'ютер, телевізор і, звичайно ж, лампочки, без яких не може обійтися сучасне приміщення. Всі ці пристрої, які можуть бути включені та одночасно споживати напругу, що фіксує електричний лічильник, визначають номінальну потужність однієї електроустановки. Але для правильного підрахунку потрібно підсумувати кількість ват, що споживаються кожним приладом і помножити на коефіцієнт 0,8 – так ви зможете отримати реальний показник, за яким слід оцінювати загальне навантаження.
Наприклад, щоб розрахувати реальну потужність енергоспоживання на кухні, вам потрібно визначити, скільки там ланцюгів, оскільки вони можуть бути роздільними: один для освітлення, інший для розеток. Отже, загальна потужність (Робщ) дорівнюватиме сумі споживання всіх приладів, які можна підключити в цьому приміщенні і все це помножити на 0,8.
Для цього використовується проста формула: Робщ = (Рхолодильника + Рмікрохвильові печі + Рміксера + ... + Релектрочайника) * 0,8.
При цьому не має значення, чи будуть колись враховані енергоспоживачі підключатися одночасно чи ні – для вирівнювання існує множення суми на коефіцієнт 0,8. Це дуже важливий момент для визначення потрібного перерізу електричної проводки, яка буде зроблена для тієї чи іншої електроустановки та її ланцюгів.
Вибір перерізу кабелю - таблиці
Переріз кабелю визначається по зрізу струмопровідної мідної або алюмінієвої жили, яка може бути або круглою (звичайний формат) або чотирикутною. Після того, як ви розрахували загальну потужність електроустановки та її окремих ланцюгів, за формулою, вказаною в розділі «Потужність побутових електроприладів», можна закуповувати кабелі, орієнтуючись на їх переріз за таблицями, наведеними нижче.
Пояснення до таблиці: за Міжнародною системою одиниць сила струму позначається абревіатурою СІ, і вимірюється в амперах – A.
Перетин, мм2 | Мідь | |||
Для 220 V | Для 380 V | |||
СІ, A | Потужність, кВт | СІ, A | Потужність, кВт | |
1.5 | 19 | 4.1 | 16 | 10.5 |
2.5 | 27 | 5.9 | 25 | 16.5 |
4 | 38 | 8.3 | 30 | 19.8 |
6 | 46 | 10.1 | 40 | 26.4 |
10 | 70 | 15.4 | 50 | 33 |
16 | 80 | 18.7 | 75 | 49.5 |
25 | 115 | 25.3 | 90 | 59.4 |
35 | 135 | 29.7 | 115 | 75.9 |
50 | 175 | 38.5 | 145 | 95.7 |
70 | 215 | 47.3 | 180 | 118.8 |
95 | 265 | 57.2 | 220 | 145.2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171.6 |
Перетин, мм2 | Алюміній | |||
Для 220 V | Для 380 V | |||
СІ, A | Потужність, кВт | СІ, A | Потужність, кВт | |
25 | 22 | 4.4 | 19 | 12.5 |
4 | 28 | 6.1 | 23 | 15.1 |
6 | 36 | 7.9 | 30 | 19.8 |
10 | 50 | 11 | 39 | 25.7 |
16 | 60 | 13.2 | 55 | 36.3 |
25 | 85 | 18.7 | 70 | 46.2 |
35 | 100 | 22 | 85 | 56.1 |
50 | 135 | 29.7 | 110 | 72.6 |
70 | 165 | 36.3 | 140 | 92.4 |
95 | 200 | 44 | 170 | 112.2 |
120 | 230 | 50.6 | 200 | 132 |
2.5 | 22 | 4.4 | 19 | 12.5 |
У цих двох таблицях зазначені перерізи мідних та алюмінієвих жил для тієї чи іншої споживаної потужності електроустановок та електроланцюгів. Але буває таке, що ви не знаєте або просто забули, який перетин біля кабелю, який вже кілька років зберігається у вашій коморі або на горищі. У такій ситуації можна використати прості формули, знайомі ще зі шкільної лави.
Для круглого зрізу, це S=π*r2, де число є константою або постійною величиною, що дорівнює 3,14. Наприклад, якщо ви заміряли штанген-циркулем або мікрометром товщину круглої жили і вона має 1,5 мм, значить, ви отримали діаметр, а радіус (r) дорівнюватиме 1,5/2=0,75 мм. Тепер можна підставити значення і вийде: S=π*r2=3,14*0,752=3,14*0,5625=1.76625, що можна як перетин1,5 мм2.
Для рідкісного чотирикутного перерізу застосовується формула S=ab. Наприклад, у дроту плоска жила зі сторонами a = 1,25 мм, а b = 2 мм, отже, S = ab = 1,25 * 2 = 2,5 мм2, що вказує на найпоширеніший переріз кабелю для домашніх електроустановок.
Якщо у вас немає бажання або можливості зробити точні розрахунки по необхідному перерізу жил електропроводів щодо потужності всієї електроустановки або окремих її ланцюгів, то для розеток зазвичай застосовують кабелі 1,5-2,5 мм2, а для ілюмінації та освітлення 1,0 -1,5 мм2 (зазначені значення для міді). Але це можливо лише в тих випадках, коли в електроустановці не задіяно потужних приладів типу електричного котла або електрозварювання в домашній майстерні.
Увага! Для загального введення та підключення до приладу обліку електроенергії (лічильника) перетин кабелю визначається районним чи міським підприємством електромереж. Зазвичай, це 6 мм2 для міді та 10 мм2 для алюмінію, хоча можуть бути варіанти.
Відкритий та закритий монтаж електрокабелів
Крім того, багато залежить від місця прокладання кабелю для електроустановки або окремого ланцюга, так як тепловіддача у дроту, закопаного в землю, закритого штукатуркою або прокладеного в азбестоцементній трубі буде нижче, ніж на відкритому просторі. У приватному секторі це зрозуміло на прикладі занурювального насоса, який встановлюється в колодязі або свердловині, а кабель прокладається в траншеї. Також це стосується проводів, які в будинку або квартирі закриваються цементно-пісочною або гіпсовою штукатуркою (шпаклівкою). Нижче можна переглянути таблицю, де розрахований перетин кабелів для закритого та відкритого простору.
Жила, мм2 | На відкритому просторі | |||||
Мідь | Алюміній | |||||
СІ, A | Потужність, кВт | СІ, A | Потужність, кВт | |||
Напруга, B → | - | 220 | 380 | - | 220 | 380 |
0.5 | 11 | 2.4 | - | - | - | - |
0.75 | 15 | 3.3 | - | - | - | - |
1. | 17 | 3.7 | 6.4 | - | - | - |
1.5 | 23 | 5 | 8.7 | - | - | - |
2.5 | 30 | 6.6 | 11 | 24 | 5.2 | 9.1 |
4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 |
6 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8.5 | 14 |
10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 |
16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 |
25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 |
35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 |
Жила, мм2 | На закритому просторі | |||||
Мідь | Алюміній | |||||
СІ, A | Потужність, кВт | СІ, A | Потужність, кВт | |||
Напруга, B → | - | 220 | 380 | - | 220 | 380 |
0.5 | - | - | - | - | - | - |
0.75 | - | - | - | - | - | - |
1. | 14 | 3 | 5.3 | - | - | - |
1.5 | 15 | 3.3 | 5.7 | - | - | - |
2.5 | 21 | 4.6 | 7.9 | 16 | 3.5 | 6 |
4 | 27 | 5.9 | 10 | 21 | 4.6 | 7.9 |
6 | 34 | 5.9 | 12 | 26 | 5.7 | 9.8 |
10 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8.3 | 14 |
16 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
25 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
35 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Як розрахувати перетин по довжині та струму
Також не слід забувати, що від довжини кабелю залежить напруга, тобто воно може просто губитися при занадто великій довжині проводки. У деяких випадках воно навіть може виявитися недостатнім для тих чи інших електроприладів. Ще, незалежно від довжини лінії, до дроту потрібно додавати, як мінімум, по 10-15 см на кожну сторону для підключення автоматів, а якщо це підключення електроприладу, то додавати потрібно ще більше. Щоб дізнатися про ступінь падіння, можна скористатися формулами.
Насамперед, розберемося в позначеннях, де:
- P – потужність;
- U – напруга;
- I – сила електричного струму (СІ);
- cosф – коефіцієнт.
Отже, силу струму (СІ) можна обчислити за такою формулою: I=(P*Kc)/(U*cosф). Для побутових електричних мереж значення cosф дорівнює одиниці, тоді як на промислових підприємствах ця величина представляє активну та реактивну потужність
Тепер потрібно:
- дізнатися про необхідний переріз проводу за таблицями, наведеними вище (це Правила пристрою електроустановок або ПУЕ);
- обчислити опір (R) за формулою R=ρ*L/S, враховуючи, що p – питомий опір міді чи алюмінію, L – довжина струмопровідної жили, S – площа перерізу жили кабелю (втрата напруги через довжину має перевищувати 5% від загального показника).
Примітка: для трифазної мережі 380 використовується формула I=P/(U√3cosφ), тобто, все залишається в силі, але при цьому зі значення cosφ витягується квадратний корінь.
Корисне відео
Висновок
У побуті для заміського будинку, навіть великого, навряд чи хтось використовуватиме формули, зазвичай, у разі досить таблиць перерізів кабелів, визначених Правилами устрою електроустановок. Винятком можуть бути ті ситуації, коли введення роблять на 380, а це буває тоді, коли використовують трифазний електрокотел або якісь токарні або столярні верстати.