Производственные цеха, квартиры, частные дома и общественные заведения не обходятся без укладки электропроводки и кабелей. Комфортное существование, удовлетворение повседневных нужд не обходится без применения стационарных и мобильных приборов, которые питаются как от бытовой, так и трехфазной сети.
Выбор кабеля невозможен без учета его сечения. Правильно подобранное сечение кабеля позволит безопасно и бесперебойно запитать электроэнергией промышленную и бытовую технику, не вызовет перегрев и воспламенение или короткое замыкание.
Что такое сечение кабеля и как его определить
Сечением кабеля называют площадь поперечного среза проводниковой токоведущей жилы. Обмотка и изоляционный слой при расчете не учитываются. Когда кабель с круглым срезом и одной жилой, то площадь сечения равняется площади круга.
В остальных случаях все данные суммируются. Учитываются все площади поперечного среза проволочек и жил, входящих в конструкцию кабеля.
Площадь сечения кабеля и проводов стандартизирована. В России регламентационным документом, на который ссылаются при проведении всех расчетов проводниковой продукции, является ПУЭ .
Круглое поперечное сечение кабеля отличается от диаметра тем, что не является хордой, соединяющей 2 крайние точки отрезка, который проходит по центру окружности. Это — поперечный срез вдоль оси. Диаметр же имеют не только окружности, но и сферы, конусы, шары, цилиндры и определяет расстояние от одной крайней точки к другой. Сечение же — площадь. На практике для объемных тел указывают площадь, а не диаметр.
Чтобы увидеть поперечное сечение кабеля, отрезаем кусок или счищаем изоляцию и смотрим на торец.
Чем больше поперечный сечение жил, тем большую токовую нагрузку способен выдержать без нагревания и деформации провод! Предполагаемая нагрузка на сеть является ключевым моментом для выбора подходящего типа кабеля. Он должен соответствовать стандартам для применения в данной сфере.
Необходимость знать сечение проводов появляется при выполнении электромонтажных работ. Неправильно подобранный проводник тока становится причиной перегрева, воспламенений, поломки электроприборов и пожара.
По способам замера выделяются следующие методы определения сечения:
- по диаметру;
- мощности или токовой нагрузке;
- с помощью формул;
- по специальным таблицам.
Измерить диаметр жил можно при помощи:
- штангенциркуля;
- микрометра;
- линейки.
Также площадь поперечного сечения кабеля измеряется по радиусу и известным простым формулам. С помощью этих же формул можно определить диаметр провода по сечению.
Решаем задачу, как определить сечение провода по диаметру:
- Измерить с помощью штангеля диаметр (толщину ) провода.
- Полученное значение возвести в квадрат и умножить на 0,785.
- Найденное число и будет сечением провода.
Когда нет желания и настроения разбираться в сложных расчетах и таблицах, достаточно запомнить следующую информацию:
- Домашние розетки рассчитаны на медный провод сечением от 1,5 до 2,5 мм².
- Осветительные приборы — 0,75-1,5 мм².
- Магистральный ввод на 220 В (однофазная сеть) — кабель с сечением 6 мм².
Пропускная способность кабеля измеряется в КВт. Например, предел бытовых коммуникационных устройств 3,2 кВт при токовой нагрузке 16 А. Кабеля сечением 4 мм.кв использовать нецелесообразно, так как пропускная способность тока у него 8 кВт. Да и концы жил кабеля не в каждую розетку влезут, так как будут слишком толстыми и не рассчитанными на контактные соединения.
Стоит отметить, чем больше площадь поперечного сечения кабеля, тем он дороже!
Чем отличаются между собой кабели и провода
Часто слова «кабель» и «провод» применяются как синонимы, хотя суть изделий — разная. Чтобы понять разницу, рассмотрим их строение.
Провод является одно или многожильным проводником, помещенным в виниловую или другого типа изоляцию.
Кабель же состоит из множества изолированных разноцветных нитей-проволочек, объединенных и помещенных под одну общую защитную оболочку. Говоря проще, провод является частью кабеля, но по сравнению с ним применяется чаще.
Сечение проводов, входящих в кабель дают общее сечение кабеля. Иногда это используют, если необходим провод большого сечения, то объединяют все жилы входящие в кабель.
Может быть как голым, так и изолированным. Одно и многожильным. Визуально провод видимый и тонкий, кабель же — изолированный и толстый. Что один, что другой используются для передачи телекоммуникационных и электрических сигналов.
В плане надежности лучше многожильный проводник, так как он гибче и сроки эксплуатации — повыше.
В специализированных магазинах продается различная кабельная продукция. Самой ходовой является:
- Витая пара (защищенная, экранированная, незащищенная, фольгированная). Является разновидностью кабеля для передачи сигналов и обеспечения связи. Выглядит как несколько изолированных и скрученных между собой проводов.
- Коаксиальный кабель. Конструктивно отличается от другой проводниковой продукции тем, что имеет центральную токоподающую жилу и экран, пространство между которыми заполнено изоляционным материалом. Применяется для проведения низкочастотных сигналов и питания электрооборудования постоянным током.
- Волоконно-оптические провода. В основе кабеля волоконные световоды, которые обеспечивают передачу оптических сигналов (фотонов) по линии связи.
- Рипкорд (гибкий шнур). Используется для сигнализационных систем и звонков.
- Гибкие плоские и круглые кабеля и провода. Нашли широкое применение для внешних и внутренних электромонтажных работ.
- Внутренний трехжильный термоустойчивый (в основном для утюгов).
- Бытовой одно, двух и трехжильный, с заземлением или без (для электропроводки и подключения бытовой техники).
Какой кабель выбрать: медный или алюминиевый?
В плане надежности и долговечности медь лучше, так как не так быстро разрушается. Алюминий же стоит раза в три дешевле, но по качеству значительно уступает.
Плюс, соединение разнородных материалов запрещается через скрутку. Медные алюминиевые жилы соединяются через клеммник. Что позволит избежать процесса окисления в местах скрутки, чрезмерного интенсивного нагрева места соединения, искрения и воспламенение изоляционной оболочки и перегорания токоведущих жил.
Также многожильный кабель будет понадежнее одножильного. Медь, как и алюминий, выдерживает определенное число сгибов и выпрямлений перед тем как сломаться. Поэтому при монтаже электрооборудования, которое подвергается периодическому ремонту, оптимально применять многожильный провод или кабель. Ко всему он гибкий, эластичный, им удобнее работать на сложных участках и на высоте. С жестким одножильным проводить трудоемкие операции (таких как подключение группы светильников для уличного освещения) намного сложнее.
Чем гибче кабель, тем выше его стоимость. Самый дешевый — первого класса, дорогой — седьмого.
Когда нужно укладывать кабель в стены или вкапывать в землю — применяется жесткий тип. Электрические приборы и подвижные переносные устройства оснащаются гибким шнуром.
Выполняем подключение электроплиты своими руками: подробная инструкция и схемы
Концы жил гибкого кабеля при монтаже розеток и выключателей пропаиваются или обжимаются для улучшения контакта.
В продаже попадается алюминиевый китайский кабель, замаскированный под медный. Заниженная толщина оболочки, некачественная изоляция, нарушение технологии изготовления — далеко не полный список некачественного товара. Обнаружить подделку просто: при срезе алюминий белого окраса, а не золотистого как медь.
Сегодня для монтажа проводки в квартире используется многожильный, медный кабель. Три жилы позволяют заземлить все приборы, что повысит безопасность их использования.
Алюминиевый провод можно использовать при монтаже открытой проводки подсобных помещений. В случае, каких либо проблем его будет легко заменить.
Выбор сечения по мощности
В быту пользуются различными электроприборами, которые отличаются между собой как по особенностям эксплуатации, так и потребляемой мощности.
Возьмем, к примеру, однокомнатную квартиру. Рассчитаем максимальную нагрузку на сеть 220 В (в кВт/час), которую потребляют электроприборы и бытовая техника для обеспечения комфортной современной жизни:
- стиральная машина с подогревом воды – 2,5;
- общий электроподогрев пола инфракрасный пленочный -1,4;
- холодильник – 0.5;
- посудомоечная машина с электроподогревом – 2,5;
- электрочайник – 2;
- осветительные приборы – 1,2;
- пылесос – 1,2;
- электроутюг – 1;
- свч-печь – 1,3.
После простых подсчетов получаем 14,8кВт.
Конечно же, одновременно работать все электроустройства не будут. Но для определения сечения кабеля для общего ввода (по таблице ниже) нужно учитывать общую одновременную нагрузку — 9,35 кВт.
В нашем случае для ввода потребуется кабель сечение 10 мм². Если брать с запасом (что рекомендуют специалисты, так как количество электроприборов добавляется, что повышает нагрузку на бытовую сеть), то оптимально будет 16 мм².
Такой кабель нужен для соединения счетчика и электрощитовой в квартире. Далее выбор сечения кабеля осуществляется в зависимости от нагрузки группы. Сечения проводов для каждой группы берется в зависимости от тех приборов, которые будут к ней подключены.
Для освещения используется провод сечением 1,5, для нагревательных приборов, берем сечение 2,5-4. Все это можно рассчитать, используя данные следующей таблицы.
Также по таблице ниже удобно рассчитать допустимую мощность применяемого электроприбора, определить его тип уже исходя из сечения кабеля или провода.
Таблица выбор сечения провода по току и мощности:
| Сечение медных жил, мм² | Предельно-допустимая нагрузка, А (ампер) | Номинальная сила тока автоматического выключателя, А | Максимальная нагрузка U = 220 В, кВт | Пример применения |
| 1,5 | 19 | 10 | 4,1 | Освещение |
| 2,5 | 27 | 16 | 5,9 | Розетки |
| 4 | 38 | 25 | 8,3 | Кондиционеры, водонагреватели |
| 6 | 46 | 32 | 10,1 | Электрические плиты, шкафы |
| 10 | 70 | 50 | 15,4 | Ввод в квартиру |
Выбор сечения провода по токовой нагрузке
Путем несложных расчетов рассчитаем мощность потребляемого электрооборудования (например, электродвигателя), чтобы подобрать для подключения кабель оптимального сечения.
Нам необходимо знать силу тока (I) и напряжение сети (U).
Путем замеров мультиметром получаем:
- Напряжение — 220 В.
- Сила тока — 12 А.
- Рассчитываем мощность (P):
Мощность = напряжение × силу тока = 12 × 220 = 2640 Вт = 2,64 кВт
Смотрим в таблицу и видим, что оптимальным сечением медного провода — 1,5 мм², а алюминиевого — 2,5 мм².
Расчет сечения кабеля для бытовых приборов выполняем в зависимости от потребляемой мощности. Это значение указано на всех приборах. Если к одному автомату и УЗО подключены два и более прибора, например стиральная машина и бойлер. То сечение кабеля расчитывается по сумме потребляемой мощности бытовой техники.
Подбираем сечение кабеля по токовой нагрузке с помощью нормативных таблиц ПУЭ
Выбираем сечение кабеля по току с помощью таблиц ПУЭ и ГОСТ.
По таблицам ПУЭ удобно подобрать оптимальное сечение проводов и кабелей по номинальной токовой нагрузке и прочим параметрам. Ошибки в выборе приводят как к повышенным финансовым затратам в лучшем случае, и повреждению электропроводки и приборов в худшем.
Значительный запас при расчетах также вреден, как и понижение площади поперечного сечения кабеля для экономии денег и в конечном итоге выборе неподходящего по мощности кабеля.
Ниже приводим все необходимые нормативные данные из ПУЭ на все случаи жизни. Используйте эти таблицы для подбора оптимального сечения провода при подключении бытовой техники.
Для подборки кабеля при подключении электрооборудования и бытовой электротехники нужно учитывать его сечение. По простым формулам, с помощью измерительного инструмента и таблиц с этой задачей справится даже новичок.
Вся кабельно-проводниковая продукция сертифицирована и стандартизирована. Для России используются нормативные таблицы ПУЭ, в которых отображена вся необходимая информация для правильного выбора сечения провода.
Чтобы ориентироваться в цифрах и данных, достаточно знать напряжение и текущую токовую нагрузку сети.
