Автоматические выключатели, Электрика        15 марта 2014        3234         8

Расчет сечения кабеля

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В предыдущей статье я подробно показывал, как рассчитать основную характеристику автоматического выключателя — его номинальный ток, в этой статье мы подробно рассмотрим, как выполнить расчет сечения кабеля.

Итак, нам необходимо знать расчетный ток в линии.

Рабочий ток электропроводки ограничен максимально допустимой температурой нагрева провода при протекании по нему тока. При превышении этой температуры изоляция начинает перегреваться и плавиться, что приводит к разрушению кабеля. Для скрытой электропроводки теплопроводность провода  меньше, чем для открытой проводки, провод хуже охлаждается и соответственно, меньше допустимый рабочий ток.

При продолжительной работе кабеля  с температурой, превышающей допустимую, изоляция быстро теряет свои изоляционные и механические свойства. Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией составляет 70°С. А при токах короткого замыкания максимально допустимая температура  160°С, причем продолжительность такого воздействия не должна превышать 4с. Сечение провода необходимо выбирать таким, чтобы он не нагревался выше допустимой для его нормальной работы температуры.

Номинальный ток автоматического выключателя выбирается больше или равным расчетному току линии, и не должен превышать максимально допустимую нагрузку в электрической цепи или кабеле:

Iрасч<=Iн<=Iдоп

Для обеспечения защиты от перегрузки по току, номинальный ток срабатывания автоматического выключателя  должен быть на 45% меньше, чем максимально допустимая нагрузка для электрической цепи или кабеля:

выбор сечения кабеля

Максимальный ток, который выдерживает электропроводка, можно определить по таблице расчета сечения кабеля табл.1.3.4 Правил устройства электроустановок. Скрытая электропроводка, когда провод проложен в штробе под штукатуркой, приравнивается к прокладке в трубе.

Согласно норм, электропроводка в квартирах должна выполняться трехпроводной, и заземляющий проводник в расчет не принимается. Поэтому для домашней электропроводки пользуемся столбцом «один двухжильный провод, проложенный в трубе»:

таблица расчета сечения медного кабеля

Внутренняя электропроводка, согласно требованием ПУЭ п.7.1.34, должна выполняться только кабелями с медными жилами.

Если у вас старый дом, в котором электропроводка выполнена алюминиевым проводом, тогда для определения сечения кабеля необходимо пользоваться таблицей 1.3.5., в которой указан допустимый длительный ток для проводов с алюминиевыми жилами:

таблица расчета сечения алюминевого кабеля

Выбирая сечение провода, необходимо учитывать требования к его механической прочности. Согласно ПУЭ табл.7.1.1, для внутренней электропроводки жилых зданий минимальное сечение проводников групповых линий должно быть 1,5 мм2. То есть, если в результате расчета получается, что необходим провод сечением 1 мм2, необходимо применять провод минимум 1,5 мм2.

Знакомясь с время-токовыми характеристиками автоматических выключателей, мы рассматривали, пороги срабатывания тепловых и электромагнитных расцепителей настраиваются на заводе по стандарту. Эти данные обычно приводятся в каталогах производителей.

Параметры срабатывания автоматических выключателей

параметры срабатывания автоматических выключателей

Из таблицы (и из графика время-токовой характеристики) видно, что при токах до 1,13Iн автомат не сработает. При возникновении перегрузки цепи на 13% больше номинального тока (1,13Iн), автоматический выключатель отключиться не ранее, чем через час, а при перегрузке до 45% (1,45Iн), тепловой расцепитель автомата должен сработать в течение одного часа (т.е. может сработать и через час). Таким образом, в диапазоне токов 1,13-1,45 от номинального тока Iн тепловой расцепитель автомата сработает за время от нескольких минут, до нескольких часов.

Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного автоматического выключателя, с учётом уставки теплового рацепителя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок электропроводки, находящейся в зоне действия автомата.

Для чего при выборе автоматического выключателя учитывать уставку теплового расцепителя? Для наглядности рассмотрим пример.

Возьмем автомат номиналом 16А, ток перегрузки при котором этот автомат сработает в течение часа будет равным не 16А, а 16·1,45= 23,2А (уставка теплового расцепителя — 1,45Iн). Соответственно, под этот ток необходимо подобрать сечение кабеля. Смотрим таблицу для меди: при скрытой электропроводке это минимум 2,5мм2 (длительно выдерживает ток в 25А).

Соответственно, для автомата номиналом 10А, ток при котором этот автоматический выключатель сработает в течение часа будет равным не 10А, а 10·1,45= 14,5А (уставка теплового расцепителя). По таблице: при скрытой проводке это минимум 1,5мм2 .

Довольно часто встречается, что для защиты группы, выполненной проводом 2,5 мм2 устанавливают автомат защиты 25А (ведь по таблице мы видим, что он выдерживает длительный допустимый ток 25А). В этом случае получится, что ток при котором автомат отключится в течении часа составит не 25А, а 25·1,45=36,25А. За это время провод перегорит и возможен пожар.

В настоящее время с большой вероятностью можно приобрести кабель с уменьшенным фактическим сечением  (например, вместо сечения 2,5 мм2 окажется только 2,0 мм2).

В связи с этим, чтобы увеличить безопасность, надежность и долговечность электропроводки, для использование в быту оптимальны такие соотношения сечения применяемого провода и номинала, устанавливаемого в эту цепь автоматического выключателя:

1,5 мм2 — 10 А — нагрузка до 2,2  кВт

2,5 мм2 — 16  А — нагрузка до 3,5  кВт

4,0 мм2 — 25  А — нагрузка до 5,5  кВт

6,0 мм2 — 32  А — нагрузка до 7  кВт

10 мм2 — 50 А — нагрузка до 11 кВт

На срабатывание автоматических выключателей, помимо величины тока, протекающего в защищаемой цепи, влияет также нагрев от установленных рядом автоматов и температура окружающей среды.

Летом, когда жарко, а внутри электрического щита температура еще выше, вдобавок установлено несколько автоматов в ряд, номинальный ток автоматического выключателя снизится. Если в линии включено много потребителей (т.е. нагрузка близка к максимальной), возможны срабатывания теплового расцепителя. Это необходимо учитывать при выборе автомата. Подробно влияние температуры на работу автоматического выключателя я уже рассматривал в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

После того, как выбрали сечения провода, проводят проверку на допустимую потерю напряжения. При большой протяженности проводов напряжение к потребителям может доходить существенно ниже номинального.

Допустимая потеря напряжения в проводах не должна превышать 5% номинального напряжения. Если она окажется больше допустимой, то необходимо выбрать провод большего сечения. В рамках этой статьи мы проверку по потере напряжения рассматривать не будем.

Подробное видео Как рассчитать сечение кабеля:

Рекомендую материалы по теме:

Расчет сечения кабеля. Ошибки.

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номинал токовые характеристики автоматических выключателей.

Автоматические выключатели технические характеристики.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Проектирование и сборка электрощитов
Обсуждение: 8 комментариев
  1. Рома:

    здравствуйте Олег, просматривая ваши видео на ютубе про расчет электропроводки, задался вопросом, вы рекомендуете использовать:
    — проводку резеточной зоны 2,5 мм по меди, освещения 1,5 мм по меди;
    — разбивать зоны из расчета на автомат 16 А;
    вопросы следующие:
    — почему именно 2,5 и 1,5, если расчеты (в Электрике 7,7) возможны и 0,5 на освещение, 1,5 на розетки.
    — в чем смысл разбивания зон на части с автоматами на 16 А. спасибо

  2. О.К.:

    Здравствуйте.
    — ПУЭ табл.7.1.1, предписывают для внутренней электропроводки жилых зданий минимальное сечение проводников групповых линий должно быть 1,5 мм2. Об этом подробно написано в статье.
    — Розетки можно выполнять и медным кабелем 1,5 мм2, главное чтобы линию защищал автомат с правильно выбранным номиналом. Однако в этом случае ограничена максимальная мощность подключаемых в эту группу приборов.
    — Разбивка проводки на группы позволяет перераспределить мощность подключаемых приборов (пример расчета показан в статье).
    Удобство эксплуатации: в случае повреждения в одной из групп, другие остаются работоспособными, можно выборочно отключать необходимую группу при ремонте или обслуживании.

  3. Владимир:

    Спасибо за подробное описание электропроводки. Сейчас строю дом и очень кстати оказались Ваши рекомендации.

  4. Владимир:

    Здравствуйте. Спасибо за интересный и полезный сайт. Очень пригодились ваши статьи. У меня вопрос: пластиковые кабель-каналы — это открытая или скрытая проводка?

  5. О.К.:

    Здравствуйте, Владимир.
    Это — открытая проводка.

  6. О.К.:

    Здравствуйте, Владимир.

    В статье написано правильно, именно меньше на 45%.

  7. Евгений:

    Добрый день. Очень интересный и полезный сайт, с доходчиво изложенной в нем информацией. Спасибо Вам, огромное!
    Делаю ремонт в своей квартире, благодаря вашим стараниям со всеми нюансами понятно, в одном лишь моменте у меня возникли сомнения…. Помогите, пожалуйста…!
    Вопрос: «Имеется духовой шкаф, мощность заявленная производителем 3,48 кВт (заводское подключение через вилку). Для большей надежности думаю использовать кабель 3х4 и дифавтомат на 20А, так как мощность почти 3,5кВт. Хотя понимаю что вроде как должен быть автомат на 16А, ну и кабель наверно 3х2,5… Как быть?»
    Заранее благодарен!

  8. О.К.:

    Здравствуйте, Евгений.
    Если использовать ГОСТовский медный кабель, то достаточно 2.5мм2 и автомата В16.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *