Правильный подбор кабеля по мощности гарантирует безопасную и бесперебойную работу всех электроприборов. В этой статье мы подробно разберем особенности и правила расчета сечения кабеля по мощности с помощью специальных таблиц.
Назначение и виды кабелей
Кабель является важнейшим элементом любой электропроводки. Его основное назначение - передача электроэнергии от источника к потребителям. Кабели применяются для прокладки как внутри зданий, так и снаружи.
Основные виды кабелей:
- Силовые - для передачи электроэнергии;
- Контрольные - для передачи информационных сигналов;
- Специальные - для передачи данных, телефонной связи и др.
Жилы кабеля изготавливаются из меди или алюминия. Медные жилы обладают меньшим удельным сопротивлением, поэтому предпочтительны для электропроводки. Но они дороже алюминиевых.
Основные элементы конструкции кабеля:
- Токопроводящая жила;
- Изоляция жилы;
- Экран (для защиты от электромагнитных помех);
- Защитная оболочка.
Факторы, влияющие на выбор сечения кабеля
При выборе сечения кабеля необходимо учитывать следующие факторы:
- Мощность подключаемых устройств;
- Длина кабельной линии;
- Способ прокладки: открытый или закрытый;
- Количество и расположение жил;
- Материал жил: медь или алюминий;
- Напряжение сети: 127, 220 или 380 В;
- Допустимое падение напряжения;
- Тип изоляции;
- Условия эксплуатации.
При открытой прокладке требуется меньшее сечение, так как обеспечивается лучший теплоотвод. Для алюминия нужно брать большее сечение, чем для меди.
Последовательность расчета сечения кабеля
Расчет сечения кабеля состоит из следующих этапов:
- Определение суммарной мощности нагрузки;
- Расчет максимального тока в цепи;
- Определение допустимого тока для кабеля по таблице;
- Выбор ближайшего стандартного сечения;
- Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения;
- Корректировка сечения по результатам проверки.
Сначала выбирается предварительное значение по мощности или току. Затем оно уточняется с учетом длины для соблюдения нормы по падению напряжения.
Расчет сечения кабеля по мощности
Расчет сечения по мощности выполняется в 3 этапа:
- Рассчитывается суммарная мощность нагрузки:
Pсум = (P1 + P2 + .. + Pn) × Kс
- Затем вычисляется максимальный ток:
I = Pсум / (U × cos φ)
- По таблице ПУЭ находится сечение для данного тока:
Сечение медного кабеля, мм2 Допустимый ток, А 1,5 19 2,5 27 4 38
Для трехфазной сети расчет аналогичный, но используется другая формула тока.
Расчет сечения по длине кабельной линии
Помимо мощности, на сечение влияет длина кабеля из-за потерь напряжения. Чем длиннее линия, тем больше потери.
Расчет сечения с учетом длины:
- Рассчитываются потери напряжения:
ΔU = I × R × l
- По потерям выбирается сечение, обеспечивающее ΔU в допустимых пределах.
- Если полученное сечение больше расчетного по мощности, то выбирается наибольшее.
Для алюминия длина влияет сильнее, чем для меди.
Таблицы подбора кабелей по мощности
Таблица подбора кабелей по мощности позволяет быстро определить нужное сечение, не производя расчетов. Рассмотрим основные виды таблиц.
В ПУЭ приведены таблицы сечения по допустимому току. Пример для меди при 220 В:
| Сечение, мм2 | Ток, А |
| 1,5 | 19 |
| 2,5 | 27 |
| 4 | 38 |
Таблицы мощности упрощают выбор, но в них не учитывается длина линии:
| Сечение, мм2 | Мощность, кВт |
| 1,5 | 4,1 |
| 2,5 | 5,9 |
| 4 | 8,3 |
Поэтому после выбора по таблице нужно проверить сечение по падению напряжения.
Выбор марки и конструкции кабеля
Помимо сечения, необходимо правильно выбрать марку и конструкцию кабеля.
Рекомендуется использовать кабели с медными жилами, т.к. у них меньшее сопротивление и выше надежность.
При выборе оболочки учитывают условия эксплуатации:
- Для сырых помещений подходит резина;
- Для закладки в бетон используют поливинилхлорид.
Число жил зависит от числа фаз и назначения кабеля.
Кабели должны соответствовать ГОСТ и иметь сертификат качества.
Подбор кабеля по мощности из таблицы поможет грамотно выбрать кабель с учетом всех факторов.
Правила монтажа кабельных линий
При монтаже кабельных линий необходимо соблюдать следующие правила:
- Кабели должны прокладываться скрыто - в коробах, трубах, каналах;
- Открытая прокладка допускается только по несгораемым конструкциям;
- При пересечении строительных конструкций кабель защищается трубой;
- Кабели крепятся с помощью скоб или стяжек с интервалом не более 500 мм;
- Медные жилы соединяют при помощи сварки, опрессовки или специальных зажимов.
Обязательны установка электрощита, прокладка защитного проводника, защита автоматами и УЗО.
Пусконаладка кабельной линии
Перед включением линии проводятся следующие испытания:
- Визуальный осмотр на отсутствие внешних повреждений;
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром;
- Проверка на обрыв фаз мультиметром;
- Измерение напряжения и фазировки;
- Проверка работы защитных устройств.
Результаты испытаний заносятся в протоколы.
Особенности монтажа во влажных помещениях
Во влажных помещениях (ванная, туалет, бассейн) применяются следующие меры защиты:
- Установка распределительного щитка вне помещения;
- Монтаж в трубах, металлорукавах, специальных коробах со степенью защиты IP44 и выше;
- Обязательное применение УЗО (устройства защитного отключения);
- Использование кабеля с медными жилами сечением не менее 2,5 мм2.
Выбор сечения кабеля
Из-за повышенной опасности поражения током выбор сечения кабеля и расчет сечения проводов для влажных помещений имеет особенности:
- Сечение выбирается с запасом не менее 25% от расчетного;
- Учитываются только рабочие токи, без резерва на будущее нагрузки;
- Применяется дополнительная изоляция и защита от влаги.
Такие меры гарантируют электробезопасность при повышенной аварийной опасности.
Типичные ошибки при монтаже кабельных линий
Рассмотрим наиболее частые ошибки при монтаже кабелей:
- Превышение допустимой длины кабельной линии без компенсации потерь напряжения;
- Нарушение радиуса изгиба кабеля, что приводит к повреждению изоляции;
- Неправильное соединение и оконцевание медных жил, вследствие перегрева контактов;
- Отсутствие крепления кабеля при горизонтальной и вертикальной прокладке;
- Эксплуатация кабеля с повреждениями внешней оболочки.
Соблюдение всех правил монтажа, изложенных в ПУЭ, позволит избежать таких ошибок.
Требования пожарной безопасности при монтаже кабельных линий
При прокладке и монтаже кабельных линий важно соблюдать требования пожарной безопасности:
- Кабели с оболочками из горючих материалов должны прокладываться в стальных трубах или коробах, обеспечивающих предел огнестойкости 0,75 часа;
- Прокладка таких кабелей открыто запрещается, кроме негорючих конструкций;
- В местах прохода кабеля через междуэтажные перекрытия должна быть установлена огнезащита;
- Кабельные линии должны выполняться кабелями с негорючей или трудногорючей изоляцией.
Выбор кабеля для силовых электроприводов
Для подключения силовых электроприводов требуются кабели с увеличенным сечением из-за больших пусковых токов двигателей:
- Рекомендуется выбирать кабель с запасом не менее 25% от расчетного сечения;
- Для мощных двигателей применяются кабели с алюминиевыми жилами, более дешевые;
- Число жил кабеля должно соответствовать числу фаз двигателя;
- Необходимо учитывать длину кабельного пробега и падение напряжения.
Особенности прокладки кабеля в блоках из газобетона
При прокладке кабеля в стенах из газобетонных блоков нужно учитывать:
- Обязательное использование стальных труб или металлорукава для защиты;
- Герметизация кабельного ввода в блок для предотвращения усадки газобетона;
- Запрет на установку распаячных коробок непосредственно в газобетон;
- Использование кабеля повышенной стойкости к воздействию щелочной среды.
Защита кабельных линий от перенапряжений
Для защиты кабелей от импульсных перенапряжений применяются следующие устройства:
- Разрядники, отводящие импульс тока на землю;
- Варисторы, ограничивающие амплитуду импульса;
- Грозозащитные тросы для отвода тока молнии в землю;
- Фильтры для подавления высокочастотной составляющей импульсов.
Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
В процессе эксплуатации кабели нуждаются в периодическом техническом обслуживании:
- Контроль целостности изоляции мегаомметром;
- Термография кабельных линий тепловизором;
- Проверка креплений и вводов в электрооборудование;
- Осмотр на отсутствие внешних повреждений;
- Измерение сопротивления заземления.
