Сечение провода (кабеля) по диаметру: правила расчета необходимого сечения провода для домашней электросети
Не каждый знает, что сечение провода — это не диаметр, ведь возникшая путаница может привести к неразумным тратам, сложностям в монтаже и более страшным последствиям, короткому замыканию, возгоранию и даже пожару. Предотвратить все это легко, если правильно рассчитать требуемое сечение и выбрать из предлагаемого производителями многообразия.
Существует несколько способов, как определить сечение провода по сторонним характеристикам кабеля, например, силе тока, диаметру или пропускаемой мощности. Ниже поговорим о самых простых и результативных из них.
Краткое содержимое статьи:
Что такое сечение
Но сначала разберемся с понятиями. Сечение — это площадь поперечного среза провода, которое легко измерить, если разрезать кабель пополам. В значение включается только размер медной или алюминиевой жилы, а изоляционный слой не учитывается.
Чтобы узнать, какова площадь среза конкретного проводника, можно заглянуть в таблицу сечения проводов определенного вида, марки и производителя. Там же можно заметить и влияние данного значения на другие эксплуатационные характеристики кабеля.
Например, чем больше сечения, тем выше его:
- Номинальное напряжение;
- Максимальная нагрузка;
- Толщина изоляционного слоя.
То есть, если не уделить должного внимания расчету и подбору сечения, подключить в одну линию провода разного сечения, можно встроить в существующую проводку проводник с совершенно противоположными, неподходящими и несоответствующими параметрами. Результат будет плачевным: утечка тока, короткое замыкание, риск жизни, здоровью и имуществу жильцов.
Как узнать сечение
Определить, какое сечение у проводника несложно: достаточно взглянуть на наружную маркировку у продаваемой проводки или самостоятельно измерить в домашних условиях. Как это сделать точно и грамотно, описано ниже.
Сечение на маркировке
Площадь поперечного сечения обязательно указывается на внешней оболочке шнура, но необходимо знать, какая цифра отвечает за обозначение данного показателя.
По стандартам ГОСТ и других общепринятых международных нормативов сечением будет второе по последовательности число или цифра (первое — количество жил, а третье — номинально выдерживаемое напряжение).
Однако стоит учитывать, что погрешность заводского измерения достигает отметки в 40%, что может привести к негативным последствиям. Поэтому лучше проверять указанную маркировку на точность, с чем помогут приведенные ниже способы.
Рассчитать сечение по диаметру
Проще и точнее всего узнать площадь поперечного среза по диаметру. Пошаговая инструкция, как рассчитать сечение таким способом, выглядит так:
- Измерить диаметр проводника с помощью линейки, штангенциркуля или микрометра.
- Получившееся значение возвести в квадрат.
- Дополнительно умножить полученное число на 0,785.
Если провод имеет несколько жил, то диаметр умножается на число жил.
Никто не помешает таким способом проверить заводские значения или узнать сечение у домашней электрической сети. Достаточно иметь измерительный инструмент и калькулятор.
Узнать сечение по-другому
Популярны и другие методы измерения. Например, при обустройстве новой электрической линии лучше подобрать сечение по силе тока. Для этого необходимо:
- Распланировать отдельные ветки для каждой комнаты.
- Продумать количество приборов, постоянно подключенных к сети.
- Суммировать общую нагрузку на сеть.
- Открыть таблицу сечений и подобрать подходящее по округленной в большую сторону силе тока.
Здесь важно помнить, что чем больше сечение, тем безопаснее передача постоянного и переменного тока, пускаемого по линии. Поэтому лучше взять «запас» в несколько миллиметров.
Источник: electrikexpert.ru
Сечение кабеля по диаметру жилы
При покупке кабеля или провода определенной марки и макроразмера желательно проверять его фактическое сечение. На рынке случаи заниженного сечения достаточно часты – ведь это позволяет недобросовестным производителям экономить на металле, а монтажным организациям закладывать более дешевый кабель по цене дорого.
К сожалению, заметить отклонения в сечении без дополнительных измерений достаточно трудно. Наиболее простой способ – определить сечение кабеля по диаметру жилы. Зная диаметр жилы кабеля, можно рассчитать сечение по формуле либо воспользоваться готовой таблицей диаметров и сечений.
Измерение диаметра жилы с помощью штангенциркуля
Наиболее распространенный и удобный способ измерения диаметра жил – использование штангенциркуля или микрометра. Приборы бывают как электронные, так и механические. Если с электронными все понятно, то с механическими приборами нужно иметь навык работы. Рекомендуем посмотреть видео как пользоваться этими приборами для измерения диаметра жил.
Измерение диаметра жилы с помощью микрометра
Расчет сечения кабеля по диаметру производится на основе школьной формулы площади круга:
Расчет сечения жилы – однопроволочной, многопроволочной, секторной
Так как жилы в кабеле бывают разного исполнения, то и способы определения сечения будут немного отличаться. Кабельные жилы могут быть монолитными или многопроволочными, или иметь, например, секторную форму.
Если вам необходимо измерить сечение однопроволочного кабеля (кабели 1-го класса гибкости, типа ПВ-1), то достаточно измерить диаметр жилы и рассчитать сечение по формуле площади круга.
Если необходимо найти сечение многопроволочного кабеля (типа КГ или ПВ-3), то нужно измерить диаметр и рассчитать сечение отдельной проволочки в жиле, а получившееся значение умножить на количество проволочек.
Определить диаметр проволок жилы можно даже без специальных измерительных приборов. Для этого достаточно обычной ручки или карандаша и линейки.
При необходимости определить сечение секторной жилы достаточно знать высоту (радиус сектора) и угол сектора, который определяется в зависимости от количества жил в кабеле: 3-х жильный – угол сектора 120 , 4-х жильный – 90, 5-и жильный – 72, 6-ти жильный 60. Далее сечение вычисляется по формуле площади сектора.
Также существуют специальные таблицы сечения секторных жил по высоте и ширине сектора или по периметру сектора.
>
Таблица сечений по диаметру
Ниже готовая таблица сечений кабеля по диаметру в зависимости от класса жил в соответствие с ГОСТ 22483-2012.
Источник: elmarts.ru
Как рассчитать диаметр провода по сечению
Зная диаметр жилы, достаточно легко определить сечение кабеля. Для этого нужно воспользоваться формулой сечения кабеля, которая совпадает с обычной школьной формулой расчета площадки круга (рис. 2)
Рис. 2 Формула расчета сечения кабеля
Пример расчета сечения:
На склад поступил 3-х жильный кабель ВВГнг без маркировки с диаметром жилы 5,6 мм. Определим сечение кабеля ВВГНг по диаметру:
Sкр=3,14*5,6^2/4=24,6 мм2
Ближайшее стандартное сечение 25мм2. Таким образом, на склад поставлен кабель ВВГнг 3х25.
У производителей кабеля также существуют свои допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483-77, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ электрическому сопротивлению.
Например, для кабеля ВВГ (класс гибкости жил 1) диапазон диаметров жилы, соответствующих ГОСТ, рассчитан и приведен в таблице ниже:
| Номинальное сечение, мм2 | Max. диаметр жилы, мм | Min. диаметр жилы исходя из max сопротивления по ГОСТ 22483-77, мм |
| 0,5 | 0,80 | 0,78 |
| 0,75 | 0,98 | 0,95 |
| 1 | 1,13 | 1,10 |
| 1,5 | 1,38 | 1,35 |
| 2,5 | 1,78 | 1,72 |
| 3 | 1,95 | 1,90 |
| 4 | 2,26 | 2,18 |
| 5 | 2,52 | 2,45 |
| 6 | 2,76 | 2,67 |
| 8 | 3,19 | 3,12 |
| 10 | 3,57 | 3,46 |
| 25 | 5,64 | 5,49 |
| 35 | 6,68 | 6,47 |
| 50 | 7,98 | 7,52 |
| 70 | 9,44 | 9,04 |
| 95 | 11,00 | 10,65 |
| 120 | 12,36 | 11,97 |
| 150 | 13,82 | 13,29 |
| 185 | 15,35 | 14,87 |
| 240 | 17,49 | 17,05 |
Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 2
Если под рукой нет штангенциркуля или микрометра, позволяющих достаточно точно замерить диаметр жил малых сечений, то можно воспользоваться этим способом.
Одна из жил очищается от изоляции и наматывается на карандаш или ручку (рис.3,4). Чем больше витков, тем точнее получится измерение. Ширина намотки измеряется обычной линейкой и делится на количество витков. Получившееся число и будет диаметром жилы. Зная диаметр, вычисляем сечение варианту № 1.
Расчет сечения гибкого кабеля по диаметру
Принцип расчета сечения гибкого кабеля по диаметру остается тот же самый. Измерять диаметр всей жилы, состоящей из множества проволочек будет неправильно, так как между проволоками есть воздушный зазор.
Для расчета сечения по диаметру в гибком кабеле необходимо сначала высчитать сечение одной из проволочек в жиле. Диаметр проволочки вычисляется штангенциркулем (вариант №1) или витками для удобства по линейке (рис.5) (вариант 2). Далее по формуле (рис.2) в варианте №1 находим сечение одной проволочки и умножаем на количество проволочек, получаем сечение гибкого кабеля.
Источник: kabel-s.ru
Расчет сечения кабеля: зачем он необходим и как правильно выполнить
Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.
Для чего необходим расчет кабеля
В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:
где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:
где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.
Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение
Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:
- Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
- Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.
Что еще влияет на нагрев проводов
Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:
- Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.
Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16
Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.
Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.
Порядок расчета сечения по мощности
В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:
- Суммарная мощность всех приборов.
- Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
- ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Материал проводника: медь или алюминий.
- Тип проводки: открытая или закрытая.
Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:
где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:
- для двух одновременно включенных приборов – 1;
- для 3-4 – 0,8;
- для 5-6 – 0,75;
- для большего количества – 0,7.
Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.
Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм 2 .
Правила расчета по длине
Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:
- L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
- ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм 2 ·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
- I – номинальная сила тока, А.
Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:
где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.
Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):
Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:
Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:
В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм 2 . Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.
Как рассчитать сечение по току
Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:
Для трехфазной сети используется другая формула:
где U будет равно уже 380 В.
Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:
BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм 2 . У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r 2 = 3,14 · (1,5/2) 2 = 1,8 мм 2 , что полностью соответствует указанному требованию.
Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.
С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм 2 . У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:
Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).
Источник: www.boncom.by
Определение площади сечения проводника по его диаметру
При расчете любых электрических сетей используется такое понятие, как площадь поперечного сечения проводника. Это свойство напрямую влияет на безопасность и долговечность всей системы, поэтому важно, чтобы расчетное значение площади поперечного сечения электрического проводника соответствовало фактическому. В данной статье будут рассмотрены способы измерения диаметра проводника и его сечения, а также рассмотрены другие варианты определения характеристик провода.
Способы измерения диаметра провода
Для того, чтобы рассчитать площадь поперечного сечения проводника необходимо знать его точный диаметр. Существует несколько способов измерения диаметра провода. К ним относятся измерения:
- При помощи штангенциркуля: для этого нужно понимать принцип работы штангенциркуля и уметь снимать показания с его шкал. В этом случае упростить измерения позволяет использование электронного измерительного прибора – он покажет точное значение диаметра на своем экране.
- С использованием микрометра: показания данного прибора немного точнее, чем у механического штангенциркуля, но он также требует некоторых навыков для снятия правильных и точных показаний.
- С помощью обычной линейки: данный способ подходит тем, кто не имеет в своем арсенале таких измерительных приборов, как штангенциркуль или микрометр. Измерение диаметра проводника с использованием линейки не будет достаточно точным, но примерно оценить диаметр будет возможно.
Для измерения диаметра проводника в первую очередь его зачищают ножом или стриппером от изоляции. Далее, если используется микрометр или штангенциркуль, жилу провода плотно зажимают между губок прибора и определяют размер проводника по шкалам устройства. При использовании линейки изоляция снимается на расстояние 5-10 см и жила наматывается на отвертку. Витки проводника должны плотно прижиматься друг к другу (ориентировочно 8-20 витков). Далее измеряется длина намотанного участка и полученное значение делится на количество витков – получится более или менее точное значение диаметра.
Как узнать сечение провода по его диаметру для многожильного или сегментного кабеля
Если определение диаметра для одножильного проводника не вызывает никаких проблем, то измерение многожильного или сегментного может вызвать определенные сложности.
Измерение сечения многожильного провода
При определении диаметра жилы данного кабеля нельзя измерять этот размер сразу для всех проволочек жилы: значение получится неточным, так как между жилами имеется пространство. Поэтому данный кабель сначала необходимо зачистить от изоляции, затем распушить многожильный проводник и посчитать количество проволок в жиле. Далее любым способом (штангенциркуль, линейка, микрометр) измеряют диаметр одной жилы и определяют площадь поперечного сечения проволочки. После этого полученное значение умножают на количество проволочек в пучке и получают точный размер имеющегося проводника.
Измерение сегментного проводника
Определение размеров сегментного проводника несколько сложнее, чем измерения круглого одножильного или многожильного кабеля. Для того, чтобы правильно оценить площадь поперечного сечения такого проводника необходимо использовать специальные таблицы. Например, для расчёта площади сечения сегмента алюминиевого проводника определяют высоту и ширину сегмента и используют следующую таблицу:
| Кабель | Площадь сечения сегмента, мм2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | ||
| Трехжильные секторные однопроволочные, 6(10) кВ | выс | 5,5 | 6,4 | 7,6 | 9 | 10,1 | 11,3 | 12,5 | 14,4 |
| шир | 9,2 | 10,5 | 12,5 | 15 | 16,6 | 18,4 | 20,7 | 23,8 | |
| Трехжильные секторные многопроволочные, 6(10) кВ | выс | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
| шир | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| Четырехжильные секторные однопроволочные, до 1 кВ | выс | – | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | – |
| шир | – | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | – | |
Таблица соответствия диаметра провода к его площади сечения
Для быстрого определения площади поперечного сечения проводника без производства каких-либо расчетов также используют таблицы соответствия диаметра жилы к её площади.
| Диаметр жилы, мм | Площадь поперечного сечения жилы, мм 2 | Номинальный ток для жилы одножильного и двухжильного кабеля, А | Номинальный ток для жилы трехжильного кабеля, А |
|---|---|---|---|
| 0,80 | 0,50 | 7,5 | 7,0 |
| 0,98 | 0,75 | 11,0 | 10,5 |
| 1,13 | 1,00 | 15,0 | 14,0 |
| 1,24 | 1,20 | 16,0 | 14,5 |
| 1,38 | 1,50 | 18,0 | 15,0 |
| 1,60 | 2,00 | 23,0 | 19,0 |
| 1,78 | 2,50 | 25,0 | 21,0 |
| 1,95 | 3,00 | 28,0 | 24,0 |
| 2,26 | 4,00 | 32,0 | 27,0 |
| 2,52 | 5,00 | 37,0 | 31,0 |
| 2,76 | 6,00 | 40,0 | 34,0 |
| 3,19 | 8,00 | 48,0 | 43,0 |
| 3,57 | 10,00 | 55,0 | 50,0 |
В данной таблице для удобного проведения расчетов и оценки токопроводящей способности жилы указаны номинальные токи для каждого значения площади поперечного сечения проводника двухжильного и трехжильного электрического кабеля.
Расчет по формуле
Главный геометрический показатель токопроводящей жилы – её площадь поперечного сечения. От данного размера зависит пропускная способность электрического проводника, а, следовательно, его эксплуатационные характеристики, которые влияют на безопасность и долговечность. Как уже было сказано выше, данный параметр легко определяется после измерения диаметра проводника. Для этого используется формула для определения площади круга:
Готовые таблицы – это отличный способ быстро определить площадь поперечного сечения провода, но, чтобы быть уверенным на сто процентов в полученном значении – лучше проверить и рассчитать самостоятельно.
Калькулятор расчета сечения провода по диаметру
Для быстрого расчета площади поперечного сечения круглого проводника можно использовать специальный калькулятор, который разработан для этих целей и способен быстро и точно рассчитать размер токопроводящей жилы по формуле указанной выше.
При использовании данного онлайн калькулятора необходимо точно измерить диаметр проводника для монолитного проводника или одной из проволочек многожильного провода с помощью штангенциркуля, микрометра или линейки. Для многожильного проводника потребуется дополнительно посчитать количество проволочек.
Как узнать сечение кабеля по внешнему виду
Определить сечение кабеля можно и без расчетов. Кабель в заводском исполнении обязательно маркируется: на его внешней оболочке штампуется с определенным шагом завод-изготовитель, вид кабеля, количество жил и площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.
Например, если на кабеле имеется обозначение ВВГ-нг-LS 3х2,5, то это означает, что кабель имеет внешнюю оболочку и изоляцию жил из негорючего ПВХ с отсутствием при горении выделения опасных газов, также такой кабель имеет 3 токопроводящих жилы с площадью поперечного сечения каждого проводника 2,5 мм 2 .
Маркировка не всегда указывает правдивое значение площади жилы, так как соблюдение данного параметра остается на совести производителей. Это связано с тем, что большинство изготовителей не придерживается ГОСТ при производстве, а руководствуется собственными ТУ при производстве кабельной продукции, что приводит к вольной интерпретации методик расчета поперечного сечения и не регулируется должным образом. Поэтому лучше всего перед использованием кабеля по назначению проверить соответствие его поперечного сечения заявленному в маркировке.
Источник: odinelectric.ru
