Jak vypočítat průřez kabelu a vybrat nejlepší možnost elektrického vedení

Elektroinstalace je jedním z nejsložitějších inženýrských systémů v domácnosti. A je velmi důležité vybrat správnou část elektrického kabelu.

Výpočet průřezu kabelu lze provést jednou z metod:

• podle výkonu zařízení – zahrnuje výpočet celkového výkonu všech elektrických zařízení a porovnání získané hodnoty s vypočtenou hodnotou převzatou ze speciální tabulky;
• podle délky – vypočítá se velikost ztráty napětí, která závisí na délce kabelového vedení, po které se porovná se základní hodnotou 5%;
• proudem – určuje se proudová síla každého zařízení, sečte se a koreluje s tabulkovou hodnotou. Pomocí tabulky můžete určit, kolik žil a jaký průřez by měl kabel mít.

Správný výběr sekce vás ušetří mnoha problémů. Příliš namáhaný, příliš slabý drát může způsobit samovznícení a zkrat. A drahá žíla, i když bude spolehlivě plnit své funkce, bude stát příliš mnoho. Ušetřit a zároveň získat kvalitní elektrické rozvody pomůže správný výběr průřezu vodiče. Přes zdánlivou složitost si tento postup dokáže poradit i člověk, který není ve spojení s elektrikářem.

Přečtěte si více o každé metodě výpočtu dále v článku.

Volba průřezu kabelu podle výkonu

Kabel se vyznačuje výkonem, který je schopen vydržet při provozu zařízení. Pokud překročí vypočtenou hodnotu vodivého jádra, dojde dříve nebo později k havárii.

Pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu je třeba zjistit celkový výkon všech zařízení s přihlédnutím k redukčnímu faktoru 0,8. To znamená, že vzorec bude vypadat takto:

Redukční faktor předpokládá, že ne všechna zařízení v domě budou současně spotřebovávat elektřinu. Výsledný výpočet průřezu kabelu podle výkonu se porovná s údaji v tabulce – bude to vhodný průřez.

Například celkový výkon elektrických spotřebičů v bytě je 15 kW. Vynásobíme to 0,8 a dostaneme 12 kW zátěže. V tabulce musíte najít nejvhodnější hodnotu. Je tedy nutné zvolit měděný kabel o průřezu 10 mm pro jednofázovou síť a 6 mm pro třífázovou síť.

Výběr úseku kabelu po délce

Každý vodič má svůj vlastní odpor. S rostoucí délkou vedení dochází ke ztrátě napětí a čím větší je vzdálenost, tím větší je ztráta. Pokud je vypočtená ztráta vyšší než 5 %, je nutné zvolit vodič s většími žilami.

Výpočet délky se skládá ze dvou fází a znamená, že je předem známo, kolik metrů drátu bude zapotřebí pro instalaci elektrického vedení.

1. Nejprve musíte určit jmenovitý proud. Délka vedení se převede na milimetry a vynásobí se 2, protože proud odchází jedním jádrem a druhým se vrací.

Já = (P K_с) / (U cos ϕ) = 8000/220 = 36 A,

kde P je výkon ve W (sečteny všechny spotřebiče v domě), U je 220 V, K_с – koeficient současného zahrnutí (0,75), cos φ – 1 pro domácí spotřebiče.

1. Musíte znát průřez vodiče. Pomůže vzorec: R = ρ · L/S. S vědomím, že ztráty napětí by měly být maximálně 5 %, vypočítáme:

dU = 0,05 220 V = 11 V.

Dále zjistíme ztrátu napětí podle vzorce:

dU = I · R. R u11d dU / I u36d 0,31/XNUMX uXNUMXd XNUMX Ohm.

Požadovaný průřez vodiče tedy:

S u0,0175d ρ L / R u40d 0,31 2,25 / 2 uXNUMXd XNUMX mm XNUMX.

V případě třížilového kabelu by měl být jeho průřez (jedno jádro) 0,75 mm2. Průměr jádra tedy musí být alespoň (√S/ π) · 2 = 0,98 mm. Tuto podmínku splňuje kabel BBGng 3 × 1,5 mm.

Volba průřezu kabelu podle proudu

Tato metoda, známá také jako výpočet průřezu drátu podle zatížení, je považována za nejpřesnější. Nejprve musíte zjistit aktuální sílu každého zařízení.

V případě jednofázové sítě je nutné pro výpočet použít následující vzorec

I = (P Kc) / (U cos ϕ).

Součet vypočtených proudů musí korelovat s tabulkovými hodnotami.

V příkladu s jednofázovou uzavřenou sítí a výkonem zařízení 5 kW:

I u5000d (P Ks) / (U cos ϕ) u0,75d (220 1) / (17,05 18) uXNUMXd XNUMX A, zaokrouhlení XNUMX A.

BBGng 3×1,5 je třížilový měděný kabel. V tabulce je hodnota nejbližší současné síle 18 A 19 A (v případě pokládky na vzduchu). Průřez jeho jádra by tedy měl být alespoň 1,5 mm2. Průřez jádra BBGng 3 × 1,5 je S = π r2 = 3,14 (1,5/2) 2 = 1,8 mm 2, resp. splňuje zadaný požadavek.

Průřez kabelu je plocha průřezu vodiče. A to je jeden z nejdůležitějších faktorů, který je třeba při nákupu zvážit. Faktem je, že tento parametr přímo ovlivňuje maximální proud, který drát prochází. A to úzce souvisí s bezpečností provozu.

Takže pokud je průřez kabelu nedostatečný, drát je příliš tenký, kabel se začne velmi zahřívat a tavit izolaci. To následně povede ke zkratu nebo požáru. Tato situace často způsobuje požáry v domech.

Pokud je průřez drátu příliš velký, pak s rostoucí délkou rostou i neefektivní náklady: silnější kabely jsou dražší.

V článku se podíváme na to, jak správně provést výpočty a vybrat kabel, jehož průřezová plocha bude optimální pro zajištění bezpečného provozu.

Co je průřez kabelu a jak jej určit

Jak jsme již popsali výše, průřez kabelu je indikátorem plochy průřezu jádra vedoucího elektrický proud. Indikátor průřezu se měří v milimetrech čtverečních. Abyste to viděli, můžete drát odříznout pod úhlem 90 stupňů.

Chcete-li vypočítat optimální plochu průřezu vodičů, musíte změřit průměr vodiče a použít vzorec – S = 3,14 × d²/4= 0,785d2 ≈ 0,8d2

Drát PVS 3×2,5 GOST Sokol (112766)

Drát PVS 2×1,5 GOST Sokol (112762)

Drát PVS 2×1,5 ZZTSM (705804)

Drát PVS 3×2,5 ZZTSM (705801)

Kabel VVGng 3×2,5 ZZTSM (706105)

Jak vybrat správný průřez kabelu?

Chcete-li vybrat drát s optimálními parametry průřezu, měli byste vzít v úvahu takové parametry, jako jsou:

• Indikátor zatížení z hlediska proudu, tzn. celkový výkon všech spotřebitelských zařízení. Tyto parametry spolu souvisí. Pokud znáte jednu z těchto charakteristik, pak výpočet druhé nebude těžký.
• Materiál jádra, kterým prochází proud. Odpor vodiče závisí na tomto indikátoru. Zpravidla se používá měděný drát nebo kabel s hliníkovými jádry. Měděný drát se zároveň vyznačuje větší odolností proti ohybu: v průměru vydrží asi 50 zalomení, zatímco hliníkové vodiče jsou pětkrát méně. A měděný drát se vyznačuje vysokou hodnotou odporu.
• Typ izolace. To je důležité, protože každý materiál, který slouží jako izolace, se vyznačuje určitou přípustnou teplotou ohřevu. Pokud je vyšší, izolace se narovná.
• Způsob pokládky kabelů. Na tom závisí chlazení vodičů.
• Délka drátu. Čím větší délka, tím větší ztráta signálu a elektřiny. To je třeba vzít v úvahu, aby elektrické spotřebiče a zařízení byly vybaveny proudem s optimálními charakteristikami.

Jak jsme již psali, pro výběr správného průřezu kabelu je nutné vzít v úvahu indikátory zatížení. Další podrobnosti o tom jsou v tabulce.

Tabulka zatížení vodičů a kabelů: pokyny pro výběr vhodného průřezu

Důležité! Tabulka průřezů kabelů obsahuje průměrné hodnoty za ideálních podmínek. Doporučení výrobců se mohou od těchto indikátorů lišit, protože mnoho společností vydává vlastní tabulky průřezů a zatížení v závislosti na standardních velikostech kabelů ve svém sortimentu.

Z tabulky můžete vidět, že když je kabel skrytý, přípustný proud je menší než při otevřené instalaci drátu. Ve stěně/potrubě je totiž horší přenos tepla, takže se drát rychleji zahřeje. A čím více kabelů je v jednom kanálu, tím méně by měly být zatíženy. Optimální vzdálenost mezi dráty, které jsou položeny paralelně k sobě, je 5 průměrů toho nejtlustšího.

Kabel VVGng 3×1,5 ZZTSM (706109)

Drát SHVVP 3×2,5 GOST Sokol (112759)

Drát ShVVPn 2×2,5, Odeskabel (8205)

Drát SHVVP 3×2,5 ZZTSM (705864)

Drát SHVVP 3×1,5 ZZTSM (705863)

Výpočet průřezu měděného kabelu a hliníkového drátu po délce

Pokud znáte délku vodiče a indikátor napájení všech připojených spotřebičů, použije se pro určení průřezu jiný vzorec.

Nejprve stačí zjistit odpor elektrického vedení. K tomu potřebujete znát napětí v síti a aktuální zatížení drátu. Ten lze snadno vypočítat, pokud vydělíte výkon (celkový) indikátorem napětí.

U kabelu s měděným jádrem je indikátor 0,0175 a pro hliníkový drát – 0,0283 Ohm*mm2/m.

Výpočet aktuálního průřezu vodiče

Abyste mohli provést správné výpočty, musíte nejprve vypočítat indikátor proudu, který projde kabelem.

K tomu budete potřebovat následující vzorec: I = P / U

Vezmeme tedy indikátor výkonu ve Wattech (P) společný pro všechna zařízení, která budou připojena k síti, a vydělíme jej indikátorem síťového napětí (U). Dostaneme potřebný počet ampérů.

I = 5670 W / 220 V = 25,77 A

Nyní z tabulky vybereme indikátor, který potřebujeme pro jeden drát se třemi měděnými vodiči (fázový, nulový a zemní), který je položen uvnitř vlnité trubky. Zaměřujeme se na proud 27 Amper. V důsledku toho je naší možností drát o průřezu 4 metry čtvereční. mm.

Výpočet průřezu kabelu v jednofázových a třífázových sítích: důležité detaily a metody

Plochu průřezu pro sítě 220 V a 380 V lze snadno vypočítat, pokud znáte vzorce a indikátory výkonu zařízení, která budou spotřebovávat elektřinu a budou připojena k elektrickému vedení.

Stanovení proudu pro jednofázové zatížení: klíčový prvek výpočtu průřezu

V tomto případě budete potřebovat jednoduchý vzorec, který obsahuje indikátor průměru průřezu. Lze to snadno vypočítat pomocí posuvného měřítka.

Indikátor můžete vybrat podle proudu nebo podle celkového výkonu spotřebičů. Pokud znáte alespoň jeden z těchto ukazatelů, druhý bude snadné vypočítat pomocí tabulky.

Pokud běžná zásuvka vydrží proudové zatížení maximálně 16 ampérů, bude nutné ji připojit k vodiči s indikátorem 1,5 metru čtverečních. mm. Ale pro optimální ochranu budete muset nainstalovat jistič, který omezí proudové zatížení.

Při výběru průřezu kabelu na základě výkonu a výpočtů je nutné vzít v úvahu podmínky, které ovlivňují vlastnosti sítě. Tyto zahrnují:

• Možnost připojení vysoce výkonných zařízení s vysokými zapínacími proudy.
• Široký rozsah provozních teplot. Například v případě, kdy se při venkovní instalaci pod sluncem zahřeje izolace.
• Použití elektroinstalace v podmínkách zvýšeného nebezpečí požáru.
• Pokud je některá z uvedených možností pravděpodobná, je lepší vybrat kabel s velkým průměrem a nainstalovat jistič.

Zjednodušený výpočet průřezu kabelu.

Mnoho elektrikářů používá jednoduchý vzorec: vydělte proud 10 a dostanete optimální plochu průřezu v milimetrech čtverečních, která se pak zaokrouhlí nahoru.

Například aktuální síla je 22 ampér. Vydělte 10 a dostaneme 2,2 mm2,5. Zaokrouhlíme na nejbližší vyšší nominální hodnotu a získáme XNUMX mXNUMX. mm. To dobře odpovídá tabulkovým datům.

Ale: vzorec zjednodušeného výpočtu platí pouze pro sítě, kde proud nepřesahuje 40 ampér. U výkonnějších vedení umístěných mimo budovu, například na vstupu, může toto číslo dosáhnout 80 ampérů. Z tohoto důvodu je nutné přes průřez udělat větší okraj a vydělit ukazatel aktuální síly již ne deseti, ale 8.

Drát SHVVP 3×1,5 GOST Sokol (112758)

Přepěťový filtr FAR 3 zásuvky, bez kabelu, bílá (71184)

Přepěťová ochrana Sokol 6 zásuvek, bez kabelu, bílá (157198)

Přepěťová ochrana Sokol 4 zásuvek, bez kabelu, bílá (157201)

Přepěťový filtr FAR 4 zásuvky, bez kabelu, bílá (90782)

Manažer vás bude kontaktovat po upřesnění ceny

Určení proudů v třífázové síti: užitečné tipy a pokyny

Pro určení optimálního průřezu vodiče pro síť 380 V se používá vzorec, který zahrnuje účiník.

Výkon musí být vydělen napětím krát účiník. Všimněte si, že poslední indikátor pro třífázovou síť je √3 ≈ 1,7.

Pojďme si spočítat, jaký by měl být průřez kabelu pro třífázový elektrický sporák. Náš model má tedy čtyři hořáky o výkonu 1-1,5 kW každý. To znamená, že maximální spotřeba energie kamen bude 6 kW. Ukazatel proudu vypočítáme podle našeho vzorce: 6 kW / (380 V × 1,7) = 9,3 A. Podle tabulky budeme potřebovat pětižilový model kabelu o průřezu vodiče 1 mm2.

Účtování ztráty napětí

Ve výpočtech výše jsme použili ukazatele z tabulky. Je však třeba připomenout, že nebyl brán v úvahu pokles indikátoru napětí. Je třeba mít na paměti, že může dosáhnout slušné hodnoty, pokud je kabeláž dlouhá. Z tohoto důvodu, pokud úbytek napětí přesáhne 5 %, je nutné zvětšit velikost průřezu.

Pro výpočet indikátoru ztráty napětí se používá vzorec: Up = In R.

Zatěžovací proud (In) musí být vynásoben indexem odporu (R). Pro výpočet odporu musíte použít vzorec R = rL / S, kde rL je odpor vynásobený délkou drátu v metrech. O tom jsme psali v části o výpočtu průřezu drátu po jeho délce.

Máme například drát dlouhý 40 metrů. Odpor vypočítáme pomocí vzorce R = 0,0175 x 40 / 4 = 0,175 Ohm, s přihlédnutím k elektrickému odporu mědi.

Po identifikaci odporu vypočítáme indikátor ztráty napětí.

Up = 25,77 x 0,175 = 4,5 V

5 % z 220 V jsou ztráty 11 V. Ale protože v našem případě získáme méně než 5% ztrát, nemusíme zvětšovat plochu průřezu drátu.

Výběr průřezu kabelu pro byt nebo soukromý dům: co potřebujete vědět

Tato část obsahuje doporučení a nuance, které je třeba vzít v úvahu při výběru vodiče s optimálním průřezem.

Tloušťka kabelu by tedy měla být dostatečná pro množství proudu potřebného k napájení všech zařízení, která jím projdou. Kabel by se ale neměl zahřát nad 60 stupňů. Pokud se vodiče zahřejí nad přípustné limity, může dojít k nehodě. Kromě toho musí být tloušťka drátu dostatečná pro zajištění požadované úrovně mechanické pevnosti. Například některé typy kabelů pro instalaci nad hlavou jsou vyztuženy ocelovým kabelem. Je odolný vůči mechanickému namáhání.

Poznamenáváme také, že kabely s hliníkovými vodiči se vyznačují nižší proudovou vodivostí než modely s měděnými vodiči. Například pro vedení proudu až 40 ampérů musí být hliníkový drát o 20 % tlustší než měděný drát.

V 90 % případů se měděný drát kupuje pro domácí použití, protože tyto kabely:

• snadnější a pohodlnější instalace;
• odolnější vůči oxidaci a ohybu;
• vydržet déle;
• lépe vede elektrický proud.

Jedinou nevýhodou měděných kabelů je, že jsou dražší než hliníkové. Z tohoto důvodu se hliníkové kabely používají ve vysokonapěťových elektrických vedeních, které jsou dlouhé.

Nejoblíbenější průřez měděného kabelu používaného pro domácí použití je:

Systém AWG (American Wire Gauge) se také používá k označení standardních velikostí.