Залежність максимального струму від перерізу дроту. Вибір перерізу кабелю за струмом та потужністю

Різниця між кабелем та проводом

Питання, між іншим, не просте. Зокрема, відповідно до СН ще з часів СРСР і до цього часу роботи з кабелем дорогі, ніж із проводом. Однак дуже чіткої класифікації в цьому плані не було ні в минулі часи, ні сьогодні. Різні джерела надають різноманітні погляди. Фактично, характеристика «кабель» чи «провід» присвоюється ГОСТом/ ТУ випуск конкретної марки. Зокрема, кабель марки ВВП від ВАТ «Одескабель» відрізняється від дроту марки ПВС лише конфігурацією оболонки: кабель ВВП – плоский, а провід ПВС – круглий. І в жодному довіднику про кабелі форма оболонки кабелю/проводу не вказується як малозначущий фактор. Тому треба дивитися в сертифікат — там неодмінно буде заявлено: це кабель чи дріт.

Розрахунок перерізу кабелю

Є довідкові таблички, що вказують, який переріз алюмінієвої/мідної жили необхідне призначеного навантаження. Однак більшість електриків застосовують легку формулу (розглянемо навантаження 8кВт.): переріз мідного кабелю в 1 мм2 може пропустити крізь себе 10А або 2,2кВт (потужність = 10А х 220В).

Отже, навантаження в 8 кВт в А дорівнюватиме 36 А(навантаження = 8кВт/220В), а для подібного об'єму струму вистачатиме кабелю, у якого перетин одно 4мм2.

Цей розрахунок більш менш підходить для кабелів з перетином не більше 6 мм2. Для великих перерізів потрібні таблиці «Допустимих струмових навантажень».

При рівному навантаженні перетин алюмінієвого кабелю має становити майже на 30% більше, ніж у мідного. Перетин кабелю - це площа жили у зрізі, що проводить струм.

Перетин круглої провідної струму жили кабелю отримують згідно з формулою площі кола S = π × r2,де число ? = 3,14, а r - радіус.

Коли в жилі пару дротів, тоді переріз жили дорівнюватиме сумі перерізів усіх дротів. Радіус дроту заміряється штангенциркулем, а дуже тонких дротів - мікрометром. Який запас перетину необхідний? Запас, безперечно, не буде зайвим. Проте треба знати межу.

Наприклад, межа звичайних побутових розеток-вимикачів - 16А (3,2кВт = 16А х 220В) і підключення розетки за допомогою кабелю 4 мм2, з пропускною здатністю 8кВт - це недоцільна витрата фінансів.

А також, кабель перетином 4 мм2 вміститься зовсім не в кожній розетці.

Раціональні перерізи в побутових електромережах по міді: 1,5-2,5 мм2 на розетки та 0,75-1,5 мм2 на освітлення.

Який кабель вибрати: мідний чи алюмінієвий?

Багато «експертів» із абсолютною впевненістю скажуть — мідь. Чому? Для споживача мідь в порівнянні з алюмінієм вигідна в тому, що мідь рано чи пізно не так швидко руйнується, а це дуже важливо при заміні світильників, та ін. Чи потрібно за це сплачувати втричі більше - висновок за споживачем.

Об'єднувати мідний і алюмінієвий кабель треба лише за допомогою клемника так, щоб алюміній не стикнувся з міддю.

Через деякі фізичні явища в точці дотику алюмінію і міді через якийсь час опір струму підвищується. У результаті, точка з'єднання дуже інтенсивно нагрівається, кабель ламається, виникає коротке замикання, а в крайньому випадку - пожежа.

Внаслідок цього, доточувати проводку першим дротом, що зустрівся, шляхом скручування не потрібно.

Дивлячись на область використання кабелю, струмопровідна жила виготовляється з різноманітних матеріалів: спочатку мідь і алюміній, потім — ніхром, сталь, та ін.

Який кабель оптимальний: гнучкий чи жорсткий?

Жорсткий кабель, як правило, це кабель одножильний, а гнучкий - з багатожильний. Чим більше дротів у жилі і наскільки тонше буде кожна тяганина — тим еластичніший кабель.

За гнучкістю кабель поділяють на 7 класів: моножила - це 1-й клас, а 7-й клас - найбільш гнучкий.

З підвищенням класу гнучкості кабелю підвищується його вартість. Жорсткий кабель служить для оброблення в стіни та укладання в землю, а гнучкий - для приєднання маневрених пристроїв або електричних приладів. З погляду експлуатації, який вибирати кабель — жорсткий чи гнучкий, не важливо. З точки зору встановлення – всякий електрик має свої побажання. Між іншим: кінчики гнучкого кабелю, які вробляються в розетки (вимикачі), неодмінно повинні пропаюватись або обжиматися за допомогою спеціальних кінцівників. Для твердого кабелю така процедура не потрібна. Для приєднання освітлювального обладнання краще купувати гнучкий кабель, тому що освітлювальні прилади нерідко замінюються, а жорсткий кабель ламається швидше при підключенні нового електричного обладнання.

Як самостійно визначити якість кабелю?

Багато виробників не завжди дотримуються стандартів при виготовленні кабелю. Головним їх «хитрощами» є заниження перерізу струмопровідної жили. І часом суттєво. Безперечно, обстежити перетин на місці придбання складно. У магазині можна виміряти будь-яку тяганину штангенциркулем і мікрометром.

Потрапляється кабель і із заниженою товщиною оболонки або з оболонкою із матеріалу низької якості, а це знижує термін експлуатації кабелю.

Для обстеження непогано мати при собі як зразок шматок «правильного» кабелю. У магазинах можна натрапити на китайський кабель з алюмінію, прихованого міддю (реалізується як мідний з маркуванням на кирилиці).

Подібний кабель легко обстежити: зріз струмопровідної жили на кабелі відблискує білим забарвленням - це алюміній.

Є виробники, які для зниження собівартості застосовують мідь чи алюміній низької якості. У подібних кабелів термін експлуатації та струмопровідність жили набагато нижчі, ніж за ГОСТом. Випробувати якість металу провідної струму жили можна так:

• спробуйте кілька разів вигнути і розпрямити кабель. На заводах подібне випробування відбувається на особливому згинальному механізмі під певним радіусом вигину. Звичайно, у Вас число вигинів буде меншим, передбачених у ГОСТі. Однак, у всякому разі, алюміній має витримати щонайменше 7-8 вигинів, а мідь – 30-40. Після цього можлива деформація ізоляції та обрив жили. Експеримент краще проводити на кінці кабелю, щоб потім просто відрізати.
• кабель із високоякісної міді/алюмінію повинен згинатися та не пружинитися;
• мідна/алюмінієва жила на зачищеному кабелі повинна мати яскравий (блискучий) колір. Коли жила — різнорідна за кольором і є безпросвітні цятки — це свідчить і про великі домішки в металі і про його низьку якість.

Проте любитель самостійно не зможе на 100% встановити якість кабелю. У цьому випадку рекомендація одна — покладатися на торгову марку та перебувати у великих перевірених магазинах.

Яку саме ізоляцію та оболонку повинен мати кабель

Найкраще, коли ізоляція та оболонка біля кабелю матимуть подвійну ізоляцію. Кабель з одинарною ізоляцією має термін експлуатації до 15 років, а в подвійний — зазвичай у 2 рази довше. Зазвичай «ізоляція» та «оболонка» це 2 різних матеріалу. Ізоляція - пласт діелектричного матеріалу, що йде відразу за струмопровідною житловою, а оболонка - всі шари зверху ізоляції. Оболонка призначається для запобігання кабелю від різних механічних впливів. Кабель може мати кілька шарів оболонки з різних видів матеріалу. Окремі види оболонки, які можуть стати в нагоді:

1. термостійкі кабелі призначені для протягування у приміщеннях із високою температурою (сауне). Зазвичай використовується матеріал фторопласт, а поверх — склотканина. Особливі позначення таких кабелів відсутні, тобто. при необхідності потрібно звернутися за допомогою до довідників або каталогів, де значення «температури експлуатації» вказано точно;
2. не підтримують горіння з маркуванням «нг» - означає здатність самозагасати при зникненні полум'я, проте не переносити високі температури
3. коли в марці кабелю є "FR" (вогнестійкий) і далі E30, E90 або E120 - цей кабель може "функціонувати" у відкритому вогні протягом 30, 90 або 120 хвилин;
4. кабелю з поліетиленовою оболонкою можна простягати як у ґрунті, так і відкритим способом (наприклад, по стінах будинків);
5. кабелю з ізоляцією та оболонкою з ПВХ (полівінілхлорид) служать для протягування всередині будівель (під штукатуркою) або в кабельних каналах.

Найвідоміші марки кабелю

1. провід ППВ (мідь), АППВ (алюміній) в одинарній ізоляції - для протягування всередині стін;
2. кабель ПВС (мідь), ВВП (мідь) у подвійній ізоляції - для протягування всередині будівель;
3. кабелю термостійкі РКГМ (мідь) - до 180 ° С, БПВЛ (луджена мідь) - до 250 ° С;
4. кабель ВВГ (мідь), АВВГ (алюміній) - для протягування по стінах будинків та в землі;
5. кабель ВПП (мідь) водонавантажувальний - для протягування у воді;
6. кабель ТПП (мідь) телефонний парний - для протягування землі;
7. провід ТРП (мідь) телефонний розподільний для абонентського зв'язку (включення ТА)
8. кабель "вита пара" UTP, FTP - для організації комп'ютерних мереж, включення домофонів та ін;
9. провід сигнальний «Alarm» для приєднання домофонів, охоронно-пожежної сигналізації та ін;
10. кабель коаксіальний RG-6 для приєднання телевізорів, антен, камер відеоспостереження.

Інтернет кабель

Поняття «інтернет-кабель», що узагальнює багато видів кабельних виробів. Для трансляції інформації використовуються різноманітні інформаційні кабелі. Якщо мається на увазі підключення до Інтернету, то потрібно уточнити у оператора який саме кабель треба простягати по стінах. При цьому треба з'ясувати марку кабелю і виробника, щоб точно визначити сумісні кабельні вироби.

Наприклад, для Інтернету використовують звичайний телевізійний кабель ТМ Finmark, кабель «вита пара» або абонентський кабель (так звана «локшина»), до якого приєднаний телефон.

На виділених інтернет-лініях можуть прокладати оптичний кабель.

Комп'ютерний кабель

Термін також узагальнюючий.

Як правило, для зв'язку ПК між собою та з сервером використовують кабель «вита пара», проте можуть використовуватися й інші інформаційні кабелі.

Технологія звивати дві жили в пару використовується в телефонії ще з минулого століття. За рахунок правильно розрахованого кроку виття та якості матеріалу було досягнуто максимальної швидкості передачі інформації, ніж у стандартного парного телефонного кабелю. Є досить багато видів кабелю «кручена пара» залежно від кількості жил, діаметра кожної жили, місць прокладки і т.д. Дивлячись на те, яка швидкість передачі даних, кабель «кручена пара» ділять на групи:

• 3-я категорія (стандартний телефонний кабель),
• 5-а категорія (офісні мережі),
• 6-та категорія (кабель нового покоління для зміни 5-ї категорії).

«Вита пара», що набула у наш час найбільшої популярності — це кабель категорії 5 з 8 попарно скручених жил, діаметр жили становить мінімум 0,45ммта максимум 0,51мм.

Телевізійний кабель

Це побутова назва коаксіального кабелю з опором 75 Ом.

А також " супутниковий кабель» є коаксіальним кабелем. Будь-який коаксіальний кабель на 75 Ом можна використовувати для підключення супутникової та будь-якої іншої антени, і для підключення до кабельного телебачення. Має значення лише одне — чи це хороший кабель, чи не дуже.

Важливими характеристиками коаксіального кабелю є згасання сигналу і стійкість до перешкод.

Всі інші характеристики кабелю спрямовані на вдосконалення власне даних 2 показників і мають другорядне значення. Зокрема, наш кабель марки РК роблять лише з мідного дроту (іноді навіть срібного), проте загасання кабелю РК буде майже вчетверо гірше, ніж у будь-якого нинішнього кабелю марки RG, виробленого з недорогих матеріалів: сталі та алюмінію. Це досягається за рахунок спеціальної технології виробництва кабелю.

При проектуванні схеми будь-якої електричної установки та монтажу вибір перерізу проводів і кабелів є обов'язковим етапом. Щоб правильно підібрати силовий провід потрібного перерізу, необхідно враховувати величину максимального споживання.

Перетин проводів вимірюється у квадратних міліметрах або "квадратах". Кожен "квадрат" алюмінієвого дроту здатний пропустити через себе протягом тривалого часу нагріваючись до допустимих меж максимум - лише 4 ампери, а мідні дроти 10 ампер струму. Відповідно, якщо якийсь електроспоживач споживає потужність рівну 4 кіловатам (4000 Ватт), то при напрузі 220 вольт сила струму дорівнюватиме 4000/220=18,18 ампер і для його живлення достатньо підвести до нього електрику мідним проводом перетином 18,1 10 = 1,818 квадрата. Щоправда, у цьому випадку провід працюватиме на межі своїх можливостей, тому слід взяти запас за перерізом у розмірі не менше 15%. Отримаємо 2091 квадрата. І тепер підберемо найближчий провід стандартного перерізу. Тобто. до цього споживача ми повинні вести проводку мідним проводом перетином 2 квадратних міліметри, що називається навантаженням струму. Значення струмів легко визначити, знаючи паспортну потужність споживачів за такою формулою: I = Р/220. Алюмінієвий провід буде відповідно в 2,5 рази товщі.

З розрахунку достатньої механічної міцності відкрита силова проводка зазвичай виконується проводом із перетином щонайменше 4 кв. мм. Якщо потрібно з більшою точністю знати тривале допустиме струмове навантаження для мідних проводів і кабелів, можна скористатися таблицями.

Мідні жили проводів та кабелів
	Напруга, 220 В		Напруга, 380 В
	струм, А	Потужність, кВт	струм, А	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	33,0
16	85	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	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Алюмінієві жили проводів та кабелів
Перетин струмопровідної жили, мм.	Напруга, 220 В		Напруга, 380 В
	струм, А	Потужність, кВт	струм, А	Потужність, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Допустимий тривалий струм для проводів і шнурів з гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з мідними жилами.
Перетин струмопровідної жили, мм.	Відкрито
		Двох одножильних	Трьох одножильних	Чотирьох одножильних	Одного двожильного	Одного трижильного
0,5	11	-	-	-	-	-
0,75	15	-	-	-	-	-
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	-	-	-
185	510	-	-	-	-	-
240	605	-	-	-	-	-
300	695	-	-	-	-	-
400	830	-	-	-	-	-

Допустимий тривалий струм для проводів та шнурів з гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з алюмінієвими жилами
Перетин струмопровідної жили, мм.	Відкрито	Струм, А, для проводів прокладених в одній трубі
		Двох одножильних	Трьох одножильних	Чотирьох одножильних	Одного двожильного	Одного трижильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	-	-	-
185	390	-	-	-	-	-
240	465	-	-	-	-	-
300	535	-	-	-	-	-
400	645	-	-	-	-	-

Допустимий тривалий струм для проводів з мідними жилами з гумовою ізоляцією в металевих захисних оболонках та кабелів з мідними жилами з гумовою ізоляцією в свинцевій, полівінілхлоридній, найритової або гумової оболонки, броньованих та неброньованих
Перетин струмопровідної жили, мм.	Струм*, А, для проводів та кабелів
	одножильних		двожильних			трижильних
	під час прокладання
	в повітрі	в повітрі		в землі	в повітрі		в землі
1,5	23	19		33	19		27
2,5	30	27		44	25		38
4	41	38		55	35		49
6	50	50		70	42		60
10	80	70		105	55		90
16	100	90		135	75		115
25	140	115		175	95		150
35	170	140		210	120		180
50	215	175		265	145		225
70	270	215		320	180		275
95	325	260		385	220		330
120	385	300		445	260		385
150	440	350		505	305		435
185	510	405		570	350		500
240	605	-		-	-		-

* Струми відносяться до кабелів і проводів з нульовою житловою і без неї.

Допустимий тривалий струм для кабелів з алюмінієвими жилами з гумовою або пластмасовою ізоляцією в свинцевій, полівінілхлоридній та гумовій оболонках, броньованих та неброньованих
Перетин струмопровідної жили, мм.	Струм, А, для проводів та кабелів
	одножильних		двожильних			трижильних
	під час прокладання
	в повітрі	в повітрі		в землі	в повітрі		в землі
2,5	23	21		34	19		29
4	31	29		42	27		38
6	38	38		55	32		46
10	60	55		80	42		70
16	75	70		105	60		90
25	105	90		135	75		115
35	130	105		160	90		140
50	165	135		205	110		175
70	210	165		245	140		210
95	250	200		295	170		255
120	295	230		340	200		295
150	340	270		390	235		335
185	390	310		440	270		385
240	465	-		-	-		-

Допустимі тривалі струми для чотирижильних кабелів з пластмасовою ізоляцією на напругу до 1 кВ можуть вибиратися за цією таблицею як для трижильних кабелів, але з коефіцієнтом 0,92.

Зведена таблиця перерізів проводів, струму, потужності та характеристик навантаження
Перетин мідних жил проводів та кабелів, кв.мм	Допустимий тривалий струм навантаження для проводів та кабелів, А	Номінальний струм автомата захисту, А	Граничний струм автомата захисту,	Максимальна потужність однофазного навантаження при U=220 B	Характеристика зразкового однофазного побутового навантаження
1,5	19	10	16	4,1	група освітлення та сигналізації
2,5	27	16	20	5,9	розеткові групи та електричні підлоги
4	38	25	32	8,3	водонагрівачі та кондиціонери
6	46	32	40	10,1	електричні плити та духові шафи
10	70	50	63	15,4	вступні лінії живлення

У таблиці наведено дані на основі ПУЕ, для вибору перерізів кабельно-провідникової продукції, а також номінальних та максимально можливих струмів автоматів захисту, для однофазного побутового навантаження, що найчастіше застосовується в побуті.

Сподіваємося, що дана інформація була корисною для Вас. Ми ж нагадуємо, що у нас Ви можете купити відмінну якість за низькою ціною.

Допустимі тривалі струми для проводів з гумовою або полівінілхлоридною ізоляцією, шнурів з гумовою ізоляцією та кабелів з гумовою або пластмасовою ізоляцією в свинцевій, полівінілхлоридній та гумовій оболонках наведені в табл. 1.3.4-1.3.11. Вони прийняті для температур: жил +65, навколишнього повітря +25 та землі + 15°С.

При визначенні кількості проводів, що прокладаються в одній трубі (або жил багатожильного провідника), нульовий робочий провідник чотирипровідної системи трифазного струму, а також заземлювальні та нульові захисні провідники до уваги не приймаються.

Допустимі тривалі струми для проводів та кабелів, прокладених у коробах, а також у лотках пучками, повинні прийматися: для проводів – за табл. 1.3.4 та 1.3.5 як для проводів, прокладених у трубах, для кабелів – за табл. 1.3.6-1.3.8 як для кабелів, прокладених у повітрі. При кількості одночасно навантажених дротів більше чотирьох, прокладених у трубах, коробах, а також у лотках пучками, струми для дротів повинні прийматися за табл. 1.3.4 та 1.3.5 як для проводів, прокладених відкрито (у повітрі), із введенням знижувальних коефіцієнтів 0,68 для 5 та 6; 0,63 для 7-9 та 0,6 для 10-12 провідників.

Для проводів вторинних ланцюгів коефіцієнти, що знижують, не вводяться.

Таблиця 1.3.4. Допустимий тривалий струм для проводів та шнурів з гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з мідними жилами

	Струм, А, для проводів, прокладених в одній трубі
	відкрито	двох одножильних	трьох одножильних	чотирьох одножильних	одного двожильного	одного трижильного
0,5	11	-	-	-	-	-
0,75	15	-	-	-	-	-
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	-	-	-
185	510	-	-	-	-	-
240	605	-	-	-	-	-
300	695	-	-	-	-	-
400	830	-	-	-	-	-

Таблиця 1.3.5. Допустимий тривалий струм для проводів з гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з алюмінієвими жилами

Перетин струмопровідної жили, мм 2	Струм, А, для проводів, прокладених в одній трубі
	відкрито	двох одножильних	трьох одножильних	чотирьох одножильних	одного двожильного	одного трижильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	-	-	-
185	390	-	-	-	-	-
240	465	-	-	-	-	-
300	535	-	-	-	-	-
400	645	-	-	-	-	-

Таблиця 1.3.6. Допустимий тривалий струм для проводів з мідними жилами з гумовою ізоляцією у металевих захисних оболонках та кабелів з мідними жилами з гумовою ізоляцією у свинцевій, полівінілхлоридній, найритовій або гумовій оболонці, броньованих та неброньованих

	Струм *, А, для проводів та кабелів
	одножильних	двожильних		трижильних
	під час прокладання
	в повітрі	в повітрі	в землі	в повітрі	в землі
1,5	23	19	33	19	27
2,5	30	27	44	25	38
4	41	38	55	35	49
6	50	50	70	42	60
10	80	70	105	55	90
16	100	90	135	75	115
25	140	115	175	95	150
35	170	140	210	120	180
50	215	175	265	145	225
70	270	215	320	180	275
95	325	260	385	220	330
120	385	300	445	260	385
150	440	350	505	305	435
185	510	405	570	350	500
240	605	-	-	-	-
* Струми відносяться до проводів і кабелів як з нульовою житловою, так і без неї.

Таблиця 1.3.7. Допустимий тривалий струм для кабелів з алюмінієвими жилами з гумовою або пластмасовою ізоляцією в свинцевій, полівінілхлоридній та гумовій оболонках, броньованих та неброньованих

Перетин струмопровідної жили, мм2	Струм, А, для кабелів
	одножильних	двожильних		трижильних
	під час прокладання
	в повітрі	в повітрі	в землі	в повітрі	в землі
2,5	23	21	34	19	29
4	31	29	42	27	38
6	38	38	55	32	46
10	60	55	80	42	70
16	75	70	105	60	90
25	105	90	135	75	115
35	130	105	160	90	140
50	165	135	205	110	175
70	210	165	245	140	210
95	250	200	295	170	255
120	295	230	340	200	295
150	340	270	390	235	335
185	390	310	440	270	385
240	465	-	-	-	-

Примітка. Допустимі тривалі струми для чотирижильних кабелів із пластмасовою ізоляцією на напругу до 1 кВ можуть вибиратися за табл. 1.3.7 як для трижильних кабелів, але з коефіцієнтом 0,92.

Таблиця 1.3.8. Допустимий тривалий струм для переносних шлангових легких та середніх шнурів, переносних шлангових важких кабелів, шахтних гнучких шлангових, прожекторних кабелів та переносних проводів з мідними жилами

Перетин струмопровідної жили, мм2	Струм *, А, для шнурів, проводів та кабелів
	одножильних	двожильних	трижильних
0,5	-	12	-
0,75	-	16	14
1,0	-	18	16
1,5	-	23	20
2,5	40	33	28
4	50	43	36
6	. 65	55	45
10	90	75	60
16	120	95	80
25	160	125	105
35	190	150	130
50	235	185	160
70	290	235	200

________________

* Струми відносяться до шнурів, проводів і кабелів з нульовою жилою і без неї.

Таблиця 1.3.9. Допустимий тривалий струм для переносних шлангових з мідними жилами з гумовою ізоляцією кабелів для торфопідприємств

__________________

Таблиця 1.3.10. Допустимий тривалий струм для шлангових з мідними жилами з гумовою ізоляцією кабелів для пересувних електроприймачів

__________________

* Струми відносяться до кабелів з нульовою жилою і без неї.

Таблиця 1.3.11. Допустимий тривалий струм для проводів з мідними жилами з гумовою ізоляцією для електрифікованого транспорту 1,3 та 4 кВ

Перетин струмопровідної жили, мм 2	Струм, А	Перетин струмопровідної жили, мм 2	Струм, А	Перетин струмопровідної жили, мм 2	Струм, А
1	20	16	115	120	390
1,5	25	25	150	150	445
2,5	40	35	185	185	505
4	50	50	230	240	590
6	65	70	285	300	670
10	90	95	340	350	745

Таблиця 1.3.12. Знижуючий коефіцієнт для проводів та кабелів, що прокладаються в коробах

Спосіб прокладання	Кількість прокладених проводів та кабелів		Знижуючий коефіцієнт для проводів, що живлять групи електроприймачів та окремі приймачі з коефіцієнтом використання більше 0,7
	одножильних	багатожильних	окремі електроприймачі з коефіцієнтом використання до 0,7	групи електроприймачів та окремі приймачі з коефіцієнтом використання понад 0,7
Багатошарово та пучками. . .	-	До 4	1,0	-
	2	5-6	0,85	-
	3-9	7-9	0,75	-
	10-11	10-11	0,7	-
	12-14	12-14	0,65	-
	15-18	15-18	0,6	-
Одношарово	2-4	2-4	-	0,67
	5	5	-	0,6

1.3.11

Допустимі тривалі струми для проводів, прокладених у лотках, при однорядній прокладці (не в пучках) слід приймати як для проводів, прокладених у повітрі.

Допустимі тривалі струми для проводів і кабелів, що прокладаються в коробах, слід приймати за табл. 1.3.4-1.3.7 як для одиночних проводів та кабелів, прокладених відкрито (у повітрі), із застосуванням знижувальних коефіцієнтів, зазначених у табл. 1.3.12.

При виборі знижувальних коефіцієнтів контрольні та резервні дроти та кабелі не враховуються.

У теорії та практиці, вибору площі поперечного перерізу дроту по струму(Товщині) приділяється особлива увага. У цій статті, аналізуючи довідкові дані, познайомимося з поняттям "площа перерізу".

Розрахунок перерізу дротів.

У науці немає поняття «товщина» проводу. У літературних джерелах використовується термінологія – діаметр та площа перерізу. Що стосується практики, товщина проводу характеризується площею перерізу.

Досить легко розраховується на практиці Переріз проводу. Площа перерізу обчислюється за допомогою формули, попередньо вимірявши його діаметр (можна виміряти за допомогою штангенциркуля):

S = π (D/2)2 ,

• S - площа перерізу дроту, мм
• D-діаметр струмопровідної жили дроту. Виміряти його можна за допомогою штангенциркуля.

Більш зручний вигляд формули площі перерізу дроту:

S = 0,8D.

Невелика поправка є округленим коефіцієнтом. Точна розрахункова формула:

У електропроводці та електромонтажі в 90% випадках застосовується мідний провід. Мідний провід у порівнянні з алюмінієвим дротом, має ряд переваг. Він зручніший у монтажі, при такій же силі струмі має меншу товщину, більш довговічний. Але чим більше діаметр ( площа перерізу), тим вище ціна мідного дроту. Тому, незважаючи на всі переваги, якщо сила струму перевищує значення 50 Ампер, найчастіше використовують алюмінієвий провід. У даному випадку використовується провід, що має алюмінієву жилу 10 мм і більше.

У квадратних міліметрах вимірюють площа перерізу проводів. Найчастіше практично (у побутовій електриці), зустрічаються такі площі перерізу: 0,75; 1,5; 2,5; 4мм.

Існує інша система вимірювання площі перерізу (товщини дроту) – система AWG, яка використовується, в основному в США. Нижче наведено таблиця перерізівпроводів по системі AWG, а також переклад з AWG в мм.

Рекомендовано прочитати статтю про вибір перерізу дроту для постійного струму. У статті наведено теоретичні дані та міркування про падіння напруги, про опір проводів для різних перерізів. Теоретичні дані зорієнтують, який переріз дроту струмом найбільш оптимально, для різних допустимих падінь напруги. Також на реальному прикладі об'єкта у статті про падіння напруги на трифазних кабельних лініях великої довжини наведені формули, а також рекомендації про те, як зменшити втрати. Втрати на дроті прямо пропорційні струму та довжині дроту. І є обернено пропорційними опору.

Виділяють, три основні принципи, при виборі перерізу дроту.

1. Для проходження електричного струму, площа перерізу дроту (товщина дроту), має бути достатньою. Поняття досить означає, що коли проходить максимально можливий, у цьому випадку електричний струм, нагрівання дроту буде допустимим (не більше 600С).

2. Достатній переріз дроту, щоб падіння напруги не перевищувало допустимого значення. В основному це стосується довгих кабельних ліній (десятки, сотні метрів) і струмів великої величини.

3. Поперечний переріз дроту, а також його захисна ізоляція повинна забезпечувати механічну міцність та надійність.

Для живлення, наприклад люстри, використовують в основному лампочки із сумарною споживаною потужністю 100 Вт (струм трохи більше 0,5 А).

Вибираючи товщину дроту, необхідно орієнтуватися на максимальну робочу температуру. Якщо температура буде перевищена, провід та ізоляція на ньому будуть плавитися і відповідно це призведе до руйнування самого дроту. Максимальний робочий струм для дроту з певним перетином обмежується лише максимально його робочою температурою. І часом, який зможе опрацювати провід у таких умовах.

Далі наведено таблицю перерізу проводів, за допомогою якої в залежності від сили струму можна підібрати площу перерізу мідних проводів. Вихідні дані – площа перерізу провідника.

Максимальний струм для різної товщини мідних дротів. Таблиця 1.

Перетин струмопровідної жили, мм 2	Струм, А, для проводів, прокладених
	відкрито	в одній трубі
		одного двох жильного	одного трьох жильного

Виділено номінали проводів, що використовуються в електриці. «Один двожильний» - провід, що має два дроти. Один Фаза, другий – Нуль – це вважається однофазне харчування навантаження. "Один трижильний" - використовується при трифазному живленні навантаження.

Таблиця допомагає визначитися, за яких струмів, а також в яких умовах експлуатується провід даного перерізу.

Наприклад, якщо на розетці написано Мах 16А, то до однієї розетки можна прокласти провід перетином 1,5мм. Необхідно захистити розетку вимикачем на струм не більше 16А, краще навіть 13А, або 10 А. Цю тему розкриває стаття «Про заміну та вибір захисного автомата».

З даних таблиці видно, що одножильний провід - означає, що поблизу (на відстані менше 5 діаметрів дроту), не проходить жодних дротів. Коли два дроти поруч, як правило, в одній спільній ізоляції - провід двожильний. Тут важчий тепловий режим, тому менший максимальний струм. Чим більше зібрано у дроті або пучку проводів, тим менше має бути максимальний струм окремо для кожного провідника через можливість перегріву.

Проте, ця таблиця не дуже зручна з практичної сторони. Найчастіше вихідний параметр - це потужність споживача електроенергії, а чи не електричний струм. Отже, потрібно вибирати провід.

Визначаємо струм, маючи значення потужності. Для цього потужність Р (Вт) ділимо на напругу (В) - отримуємо струм (А):

I = P/U.

Для визначення потужності, маючи показник струму, необхідно струм (А) помножити на напругу (В):

P=IU

Дані формули використовують у випадках активного навантаження (споживачі у житлових приміщеннях, лампочки, праски). Для реактивного навантаження переважно використовується коефіцієнт від 0,7 до 0,9 (для потужних трансформаторів, електродвигунів, зазвичай, у промисловості).

У наступній таблиці запропоновані вихідні параметри - споживаний струм і потужність, а величини, що визначаються, - переріз проводу і струм відключення захисного автоматичного вимикача.

Виходячи із споживаної потужності та струму - вибір площі поперечного перерізу дротута автоматичного вимикача.

Знаючи потужність і струм, у наведеній нижче таблиці можна вибрати перетин дроту.

Таблиця 2.

Макс. потужність, кВт	Макс. струм навантаження, А	Переріз дроти, мм 2	Струм автомата, А

Критичні випадки в таблиці виділені червоним кольором, у цих випадках краще перестрахуватися, не заощаджуючи на дроті, вибравши товстіший провід, ніж зазначено в таблиці. А струм автомата навпаки менший.

За таблицею можна легко вибрати переріз дроту по струму, або перетин дроту за потужністю. Під навантаження вибрати автоматичний вимикач.

У цій таблиці всі дані наведено для наступного випадку.

• Одна фаза, напруга 220 В
• Температура довкілля +300С
• Прокладка в повітрі або коробі (перебуває в закритому просторі)
• Провід трижильний, в загальній ізоляції (провід)
• Використовується найпоширеніша система TN-S з окремим дротом заземлення
• У дуже поодиноких випадках споживач досягає максимальної потужності. У таких випадках максимальний струм може діяти тривало без негативних наслідків.

Рекомендовано вибирати більший перетин(Наступне з ряду), у випадках, коли температура навколишнього середовища буде на 200С вище, або в джгуті буде кілька проводів. Це особливо важливо в тих випадках, якщо значення робочого струму наближено до максимального.

У сумнівних та спірних моментах, таких як:

великі пускові струми; можливе у майбутньому збільшення навантаження; пожежонебезпечні приміщення; великі перепади температур (наприклад, провід знаходиться на сонці), необхідно збільшити товщину дротів. Або ж для достовірної інформації, звернутися до формул і довідників. Але в основному, табличні довідкові дані застосовні для практики.

Також товщину дроту можна дізнатися емпіричним (отриманим дослідним шляхом) правилом:

Правило вибору площі перерізу дроту для максимального струму.

Потрібну площа перерізу для мідного дроту, Виходячи з максимального струму, можна підібрати застосовуючи правило:

Необхідна площа перерізу дроту дорівнює максимальному струму, поділеному на 10.

Розрахунки за цим правилом без запасу, тому отриманий результат потрібно округлити у бік до найближчого типорозміру. Наприклад, потрібен провід перетином мм, А струм 32 Ампер. Необхідно брати найближчий, звичайно, у велику сторону – 4 мм. Видно, що це правило цілком укладається в табличні дані.

Слід зазначити, що це правило добре працює для струмів до 40 Ампер. Якщо ж струми більші (за межами житлового приміщення, такі струми на введенні) - потрібно вибирати провід із ще більшим запасом, і ділити вже не на 10, а на 8 (до 80 А).

Це ж правило і для пошуку максимального струму через мідний провід, якщо відома його площа:

Максимальний струм дорівнює площі перерізу, помножити на 10.

Для алюмінієвий дріт.

На відміну від міді, алюміній гірше пропускає електричний струм. Для алюмінію ( провід такого ж перерізу, що і мідний), при струмах до 32 А, максимальний струм буде меншим, ніж для міді на 20%. При струмах до 80 А алюміній пропускає гірше струм на 30%.

Емпіричне правило для алюмінію:

Максимальний струм алюмінієвого дроту дорівнює площі перерізу, помножити на 6

Маючи знання, отримані в цій статті, можна вибрати провід за співвідношенням "ціна/товщина", "товщина/робоча температура", а також "товщина/максимальний струм і потужність".

Основні моменти про площу перерізу проводів освітлені, якщо ж щось не зрозуміло, або є, що додати - пишіть і запитуйте у коментарях. Підписуйтесь у блозі СамЕлектрик, для отримання нових статей.

До максимального струму в залежності від площі перерізу дроту, німці відносяться трохи інакше. Рекомендація щодо вибору автоматичного (захисного) вимикача розташована в правому стовпці.

Таблиця залежності електричного струму захисного автомата (запобіжника) від перерізу. Таблиця 3.

Ця таблиця взята зі «стратегічного» промислового обладнання, можливо тому може скластися враження, що німці перестраховуються.

При проектуванні електротехнічних мереж або подібних до них систем особлива увага приділяється правильності вибору кабелю, яка традиційно оцінюється за типорозміром проводів, що входять до його складу. Грамотний підхід до цього вибору передбачає необхідність урахування допустимої величини струмового навантаження в даному ланцюгу (інакше – споживаної або розсіюваної в ній потужності), яка безпосередньо залежить від обраного дроту. Для вираження цієї залежності використовується класична таблиця струмів, наведена на малюнку нижче. У ній вказуються вид та переріз жил одножильного або багатожильного кабелю та значення максимального струму, який вони здатні пропускати через себе без перегріву та загрози подальшого руйнування.

У цьому випадку фахівці говорять про те, яке навантаження на кабель допускається без небезпечних наслідків, а дані, що при цьому використовують, зводяться в таблиці струмових навантажень до перерізу мідних кабелів. Для розшифрування понять, що наводяться тут, далі буде розглянуто порядок їх введення і прив'язки до конкретних фізичних величин.

Основні поняття

Переріз проводу

Потреба правильному виборі перерізу для кожного включеного в електротехнічний ланцюг дроту продиктована наступною необхідністю. Справа в тому, що грамотно розраховане струмове навантаження по перерізу кабелю дозволяє довго і без особливих проблем експлуатувати цей ланцюг з повною впевненістю в тому, що він не відмовить у невідповідний момент.

Під терміном «перетин дроту» в електротехніці розуміється його поперечний типорозмір, у найпростішому випадку, що вираховується за класичною формулою (дивіться фото нижче).

Вхідні в цей запис величини для спрощення взяті для круглого одножильного дроту. Вони означають:

• d – діаметр однієї жили без ізоляції, мм;
• S – площа, що вимірюється в квадратних міліметрах.

Зверніть увагу!Ця формула справедлива для вибору одножильних проводів, які у реальних умовах експлуатації використовуються вкрай рідко.

Насправді, зазвичай, застосовуються дроти з n жил, для обчислення сумарного перерізу яких знадобиться інша формула. Вона наводиться на нижченаведеному малюнку (позначення ті ж).

Виходячи з даних таблиці навантажень на кабель, допустима величина струму в жилі з типорозміром один квадратний міліметр, наприклад, для алюмінію становить 4 Ампера, а для мідного дроту вона дорівнюватиме 10-ти Амперам (при прокладанні в трубі).

Таким чином, для струму 10 Ампер знадобиться мідний провід з одиничним перетином 1 кв. мм (коефіцієнт перерахунку – 10). За підсумками цього співвідношення будуються всі приблизні розрахунки параметрів струмових ланцюгів. Далі буде розглянуто ще один важливий параметр, званий густиною струму (він має безпосереднє відношення до цієї теми).

Щільність струму

Цей показник для провідника визначається дуже просто: він обчислюється як число ампер, що припадає на одиницю його перерізу. При розгляді факторів, що впливають на щільність струму в кабелі, в першу чергу виділяють спосіб прокладання проводів (відкрита та потайна). При першому варіанті допускається більший за величиною показник густини, що пояснюється кращими умовами теплообміну з оточенням.

При потайній або закритій прокладці укладені та замуровані в штробах дроти практично позбавлені контакту з атмосферою, і тепловіддача у них зведена до мінімуму. Те саме можна сказати і про кабелі, які розміщуються в спеціальних захисних коробах або кабельних каналах. При виборі параметрів проводів, що прокладаються в цьому випадку, повинна вноситися певна поправка, що враховує відсутність розсіювання тепла в атмосферу.

Цей підхід до вибору дроту дозволяє врахувати фактор скритності, незалежно від того, яке навантаження підключене до даної лінії або мережі.

Проведення якісних теплових розрахунків у побутових умовах практично неможливе, тому в реальності вони зводяться до вибору найуразливішого елемента системи та обчислення загальної щільності з урахуванням її параметрів.

До відома.Поправки, що вносяться при цьому, справедливі лише в тому випадку, якщо температура навколишнього повітря також враховується у своєму максимальному значенні.

У всіх розглянутих раніше таблицях показники струму і споживаним навантаженням потужності вказані для нормальних кімнатних температур. З іншого боку більшість зразків сучасної кабельної продукції з ізоляцією з ПВХ або поліетилену допускає експлуатацію при її прогріві до 70-90°C.

Приклади обчислення

Як приклад розглянемо конкретну ситуацію навантаження потужністю до 4 кВт (4000 Ватт) при напрузі у мережі 220 Вольт. У цьому випадку струм, що протікає по ній, дорівнює 4000/220=18,18 Ампер, а для нормальної роботи підвідного кабелю достатньо, щоб він складався з мідного одножильного проводу перетином 18,18/10=1,818 кв. мм (10 – коефіцієнт перерахунку).

Важливо!У розглянутому прикладі дроти будуть експлуатуватися на межі своїх можливостей, так що знадобиться деякий запас перетину, величиною не менше 15 %.

У результаті отримуємо приблизно 2,08 квадрата, а після вибору за спеціальною таблицею найближчого нормованого значення беремо провід на 2,0 кв. мм.

За бажання дізнатися, скільки кіловат 2 і 5 квадрата перерізу дроту зможуть забезпечити в струмовому навантаженні, можна скористатися ще одним зведеним документом, який називають спеціалістами «таблицею потужностей». Вона, як правило, представляється у вигляді, поєднаному з таблицею струмів (дивіться малюнок нижче).

З неї виявляємо, що для перерізу 2,5 кв. мм допустима потужність дорівнюватиме 4,6 кВт (при струмі 21 Ампер), що дуже близько до розрахункових даних для 2,0 кв. мм.

Зверніть увагу!Ці показники справедливі лише для окремого мідного провідника, незалежно від інших прокладаються в металевій трубі.

В інших умовах прокладки та матеріалах проводів (алюмінієвих, наприклад) цифри будуть іншими.

Багатожильний кабель

Для комбінованого кабелю, що складається з кількох прокладених впритул мідних жил розрахунок граничного навантаження (її струмового значення) і потужності в ній виглядатиме інакше. Це з тим, що з близькому розташуванні окремих провідників їх теплові поля перекриваються. Внаслідок цього показники граничного струму та потужності в навантаженні мають менші значення (фото багатожильного кабелю наводиться нижче).

Як приклад розглянемо, кабель 3х4 квадрата скільки витримує кіловат. Багатожильний дріт, що складається з 3-х жил перетином по 4 кв. мм кожна, згідно з таблицями струмів, потужностей і навантажень здатний витримувати струм до 27 Ампер при потужності в навантаженні до 6 кВт.

Те саме можна сказати і про потужність кабелю в кВт, що вибирається по тій же таблиці. Продукція цього класу, розрахована на значні струми, зазвичай використовується для підключення таких енергоємних споживачів, як:

• Силове заміське обладнання (насоси, електродвигуни тощо);
• Пральні машини та електропечі (духовки);
• Автоматичні системи керування розсувними воротами та інші механізми.

Багатожильні кабельні вироби широко застосовуються під час прокладання електропроводки в квартирах і приватних будинках і розраховуються за тими самими таблицями (загалом це таблиця навантажень).

Довго допустимі струми

Ще один фактор, що обов'язково враховується при виборі перерізу електропроводу, шини або кабельного укладання, - нагрівання їх за рахунок струму, що протікає, який змінює властивості більшості провідних матеріалів. Надмірне нагрівання загрожує не тільки поступовим руйнуванням ізоляції, а й сприяє порушенню наявних контактних з'єднань, що згодом може призвести до непоправних наслідків.

Максимальний струм, який відповідає граничній температурі нагріву провідників або контактних з'єднань, називається тривало допустимим. Його величина для кожного конкретного ланцюга визначається не лише матеріалом дроту, а й його перетином, типом ізоляції, а також умовами охолодження.

Відповідна цьому струму тривало допустима температура нагріву жил лежить в діапазоні від 50 до 80 градусів за Цельсієм (конкретне її значення залежить від типу ізоляції і напруги, що прикладається).

Додаткова інформація.Другий з цих параметрів може бути взятий з таблиці напруги, яка, як правило, поєднана з усіма розглянутими раніше табличними даними.

У заключній частині розділу зазначимо, що з проведенні практичних обчислень теплових режимів слід користуватися вже готовими таблицями.

Вони зазвичай вказуються дані по тривало допустимим значенням струмів, що визначаються за показником нагрівання мідних або алюмінієвих провідників за різних умов їх прокладання (у трубах, відкрито, на повітрі чи землі).

Відео