Как рассчитать сечение медного провода и определить нагрузку на кабель

Электропроводка в современных квартирах предусматривает максимальный рабочий ток в сети до 25 Ампер. Под такой параметр рассчитаны и защитные автоматы, установленные в распределительном щите квартиры. Сечение провода на входе в помещение должно составлять не менее 4 мм2. При устройстве внутренней разводки допустимо применять кабели с сечением 2,5 мм2, которые рассчитаны на ток 16 Ампер.

Измерение диаметра провода

По стандарту диаметр провода должен соответствовать заявленным параметрам, которые описываются в маркировке. Но фактический размер может отличаться от заявленного на 10-15 процентов. Особенно это касается кабелей, которые изготовлены мелкими фирмами, однако проблемы могут быть и у крупных производителей. Перед покупкой электрического провода для передачи токов большого значения, рекомендуется промерять диаметр проводника. Для этого могут применяться различные способы, отличающиеся погрешностью. Перед выполнением измерения требуется очистить жилы кабеля от изоляции.

Замеры можно производить непосредственно в магазине, если продавец разрешит снять изоляцию с небольшого участка провода. В противном случае придется приобрести небольшой отрезок кабеля и произвести измерение на нем.

Микрометром

Максимальную точность можно получить с помощью микрометров, которые имеют механическую и электронную схему. На стержне инструмента имеется шкала с ценой деления 0,5 мм, а на круге барабана есть 50 рисок с ценой деления 0,01 мм. Характеристики одинаковы у всех моделей микрометров.

При работе с механическим прибором следует соблюдать последовательность действий:

  1. Вращением барабана устанавливают зазор между винтом и пяткой близкий к измеряемому размеру.
  2. Подвести винт трещоткой плотнее к поверхности измеряемой детали. Подводку выполняют вращением рукой без усилий до момента срабатывания трещотки.
  3. Высчитать поперечный диаметр детали по показаниям на шкалах, размещенных на стебле и барабане. Диаметр изделия равен сумме значения на стержне и барабане.

Измерение механическим микрометром

Работа с электронным микрометром не требует вращения узлов, он выводит значение диаметра на жидкокристаллический экран. Перед использованием прибора рекомендуется проверить настройки, поскольку электронные устройства производят замер в миллиметрах и дюймах.

Штангенциркулем

Прибор имеет уменьшенную по сравнению с микрометром точность, которой вполне хватает для измерения проводника. Штангенциркули оснащаются плоской шкалой (нониусом), круговым циферблатом или цифровой индикацией на жидкокристаллическом дисплее.

Чтобы измерять поперечный диаметр, необходимо:

  1. Зажать измеряемый проводник между губками штангенциркуля.
  2. Высчитать значение по шкале или посмотреть его на дисплее.

Пример вычисления размера на нониусе

Линейкой

Измерение линейкой дает грубый результат. Для выполнения замера рекомендуется применение инструментальных линеек, которые имеют большую точность. Использование деревянных и пластиковых школьных изделий даст весьма приблизительное значение диаметра.

Для замера линейкой необходимо:

  1. Очистить от изоляции кусок провода с длиной до 100 мм.
  2. Плотно намотать полученный отрезок на цилиндрический предмет. Витки должны быть полными, то есть начало и конец провода в намотке направлены в одну сторону.
  3. Измерить длину получившейся намотки и разделить на количество витков.

Измерение диаметра линейкой по числу витков

В приведенном выше примере имеется 11 витков провода, которые составляют в длину около 7,5 мм. Разделив длину на количество витков, можно определить приблизительное значение диаметра, которое в данном случае равно 0,68 мм.

На сайтах магазинов, продающих электрические провода, имеются онлайн-калькуляторы, которые позволяют выполнить расчет сечения по количеству витков и длине полученной спирали.

Определение сечения по диаметру

После определения диаметра провода можно приступить к вычислению площади сечения в квадратах (мм2). Для кабелей типа ВВГ, состоящих из трех одножильных проводников, применяются методы вычисления по формуле или по готовой таблице соответствия диаметров и площадей. Методики применимы и для продукции с другой маркировкой.

По формуле

Основным способом является вычисление по формуле вида — S=(п/4)*D2, где π=3,14, а D — измеренный диаметр. Например, чтобы рассчитать площадь при диаметре 1 мм, потребуется вычислить значение: S=(3.14/4)*1²=0,785 мм2.

В сети доступны онлайн-калькуляторы, которые позволяют производить расчет площадей окружности по диаметру. Перед покупкой кабеля рекомендуется заранее просчитать значения, свести в таблицу и пользоваться ей в магазине.

В видеоролике от пользователя Александр Кваша демонстрируется проверка сечения жил провода.

По таблице с часто встречаемыми диаметрами

Для упрощения расчета удобно воспользоваться готовой таблицей.

Порядок пользования числами из таблицы:

  1. Выбрать тип провода, который предполагается приобретать, например, ВВГ 3*4.
  2. Определить диаметр по таблице — сечению 4 мм2 соответствует диаметр 2,26 мм.
  3. Проверить реальное значение диаметра провода. В случае совпадения продукцию можно приобретать.

Ниже приведена таблица соотношения сечений основных типов медной проводки к диаметрам и току (при напряжении 220 В).

Диаметр жилы провода, ммСечение жилы, мм2Допустимый ток, А
1,12114
1,381,515
1,592,019
1,782,521
2,264,027
2,766,034
3,5710,050
4,5116,080
5,6425,0100
6,6835,0135

Дополнительным критерием соответствия сечения диаметру является вес провода. Способ определения диаметра по весу применяется при проверке тонкой проволоки для намотки трансформаторов. Толщина продукции начинается от 0,1 мм, и ее проблематично измерить при помощи микрометра.

Краткая таблица соответствия диаметров жилки по весу приведена ниже. Развернутые данные имеются в магазинах, специализирующихся на продаже электронных компонентов.

Диаметр, ммСечение, мм2Вес, гр/км
0,10,007970
0,150,0177158
0,20,0314281
0,250,0491438
0,30,0707631
0,350,0962859
0,40,12571,122

При расчете диаметра провода для предохранителей следует учитывать материал проводника. Краткая таблица соответствия диаметров кабеля из распространенных типов материала и силы тока приведена ниже.

Ток разрыва, АМедьАлюминийНикелинЖелезоОловоСвинец
0,50,030,040,050,060,110,13
10,050,070,080,120,180,21
50,160,190,250,350,530,60
100,250,310,390,550,850,95
150,320,400,520,721,121,25
250,460,560,731,001,561,75
500,730,891,151,602,452,78
1001,151,421,822,553,904,40
2001,842,252,894,056,207,00
3002,402,953,785,308,209,20

Для многожильного кабеля

Диаметр многожильного кабеля определяется размером сечения одного проводника, умноженным на их количество. Основной проблемой является измерение диаметра тонкого провода.

Примером является кабель, состоящий из 25 жил с диаметром 0,2 мм. По приведенной выше формуле сечение равно: S=(3.14/4)*0.2²=0,0314 мм2. При 25 жилах оно составит: S­=0,0314*25=0.8 мм2. Затем по таблицам соответствия определяют — пригоден он для передачи тока требуемой силы или нет.

Еще одним способом приблизительного расчета силы тока является методика умножения диаметра многожильного кабеля на корректировочный показатель 0,91. Коэффициент предусматривает немонолитную структуру провода и воздушные зазоры между витками. Замер наружного диаметра ведется с небольшим усилием, поскольку поверхность легко деформируется и сечение становится овальным.

При расчете сегментной части кабеля применяются формулы или табличные значения. В таблице приведены стандартные величины ширины и высоты сегмента.

Площадь сечения, мм235507095120160185240
Высота/ширина для трехжильного монолитного кабеля, мм5,5/9,26,4/10,57,6/12,59/1510,1/16,611,3/18,412,5/20,714,4/23,8
Высота/ширина для трехжильного кабеля из тонких жил, мм6/107/129/1410/1611/1812/2013,2/2215,2/25
Высота/ширина для четырехжильного монолитного кабеля, ммнет7/108,2/129,6/14,110,8/1612/1813,2/18нет

Фотогалерея

Таблица потребляемой мощности электроприборов

Распространенным способом определения необходимого сечения провода является методика расчета по пиковой мощности. Для того чтобы узнать нагрузку, можно воспользоваться стандартной таблицей, в которой сведены параметры мощности и пикового значения потребляемого тока для бытовых приборов.

Тип устройстваМощность, кВтПиковый ток, АРежим потребления
Стандартная лампа накаливания0,251,2Постоянный
Чайник с электрическим нагревателем2,09,0Кратковременный до 5 минут
Электрическая плита с 2-4 конфорками6,060,0Зависит от интенсивности эксплуатации
СВЧ-печь2,210,0Периодический
Мясорубка с электрическим приводомАналогичноАналогичноЗависит от интенсивности эксплуатации
Тостер1,57,0Постоянный
Электрическая кофемолка1,58,0Зависит от интенсивности эксплуатации
Гриль2,09,0Постоянный
Кофеварка1,58,0Постоянный
Отдельная электрическая духовка2,09,0Зависит от интенсивности эксплуатации
Машина для мытья посуды2,09,0Периодический (на период работы нагревателя)
Стиральная машина2,09,0Аналогично
Сушильная машина3,013,0Постоянный
Утюг2,09,0Периодический (на период работы спирали нагрева)
ПылесосАналогичноАналогичноЗависит от интенсивности эксплуатации
Обогреватель масляный3,013,0Аналогично
Фен1,58,0Аналогично
Кондиционер воздуха3,013,0Аналогично
Системный блок компьютера0,83,0Аналогично
Инструменты с приводом от электрического двигателя2,513,0Аналогично

Ток будут потреблять холодильник, электроприборы в дежурном состоянии (телевизоры, радиотелефоны), зарядные устройства. Суммарное значение потребления мощности устройствами считается в пределах 0,1 кВт.

При подключении всех имеющихся бытовых приборов ток может достигать 100-120 А. Такой вариант подсоединения маловероятен, поэтому при расчетах нагрузки учитывают распространенные комбинации подключения.

Например, в утреннее время могут использоваться:

  • электрический чайник — 9,0 А;
  • печь СВЧ — 10,0 А;
  • тостер — 7 А;
  • кофемолка или кофеварка — 8 А;
  • прочая бытовая техника и освещение — 3 А.

Итоговое потребление приборов может достигать: 9+10+7+8+3=37 А. Также имеются калькуляторы, которые позволяют рассчитывать ток по потребляемой мощности и напряжению.

Выбор кабеля по таблицам максимального тока в сети

Для вычисления применяются два вида данных из приведенной выше таблицы:

  • по суммарной мощности;
  • по величине потребляемого приборами тока.

Существуют таблицы стандартных значений, позволяющие определить необходимый диаметр и сечение, которые затем проверяются на покупаемом проводе. Найденный показатель округляется в большую сторону до совпадения с реально существующим диаметром кабеля.

В жилых помещениях нельзя использовать провода с излишним сечением, поскольку они имеют большое сопротивление, которое приводит к падению напряжения.

Для медного кабеля

Для расчета медного проводника применяется таблица, составленная для напряжения 230 В.

Мощность, кВтТок, АПлощадь (при наружной проводке), мм2Диаметр (при наружной проводке), ммПлощадь (при скрытой проводке), мм2Диаметр (при скрытой проводке), мм
0,10,430,090,330,110,37
0,52,170,430,740,540,83
1,04,350,871,051,091,18
2,08,701,741,492,171,66
3,013,042,611,823,262,04
4,017,393,482,104,352,35
5,021,744,352,355,432,63
8,034,786,963,169,783,53
10,043,488,73,3310,873,72

Для алюминиевого кабеля

Для расчета провода из алюминия может использоваться приведенная ниже таблица (данные взяты для напряжения 230 В).

Мощность, кВтТок, АПлощадь (при наружной проводке), мм2Диаметр (при наружной проводке), ммПлощадь (при скрытой проводке), мм2Диаметр (при скрытой проводке), мм
0,10,430,120,400,140,43
0,52,170,620,890,720,96
1,04,351,241,261,451,36
2,08,702,481,782,901,92
3,013,043,732,184,352,35
4,017,394,972,525,802,72
5,021,746,212,817,253,04
8,034,789,943,5611,593,84
10,043,4812,423,9814,494,30

Выбор кабеля по таблицам ПУЭ и ГОСТ

При покупке провода рекомендуется посмотреть стандарт ГОСТ или условия ТУ, по которым изготовлено изделие. Требования ГОСТ выше аналогичных параметров технических условий, поэтому следует предпочитать продукцию, выполненную по стандарту.

Таблицы из правил устройства электроустановок (ПУЭ) представляют собой зависимость силы передаваемого по проводнику тока от сечения жилы и способа укладки в магистральной трубе. Допустимая сила тока уменьшается по мере увеличения отдельных жил или применения многожильного кабеля в изоляции. Явление связано с отдельным пунктом в ПУЭ, который оговаривает параметры максимально допустимого нагрева проводов. Под магистральной трубой понимается короб, в том числе пластиковый или при укладке проводки пучком на кабельном лотке.

Опрос

Чем Вы измеряете диаметр провода?

Загрузка ... Загрузка ...

Параметры в таблицах указаны с учетом рабочей температуры жилы 65°С и только фазовых проводов (нулевые шины не учитываются). Если в трубе помещения уложен стандартный трехжильный кабель под подачу однофазного тока, то его параметры учитываются по столбцу данных для одного двухжильного провода. Ниже приведена информация для кабелей, изготовленных из разных материалов. Следует учитывать, что таблицы применяются для выбора проводов. В случае определения типа кабелей используются другие данные, которые также имеются в ПУЭ.

Вторым способом выбора кабеля являются таблицы стандарта ГОСТ 16442-80, которые существуют в двух вариантах — для медных и алюминиевых проводов. В данной информации выбор осуществляется в зависимости от типа прокладки и количества жил в кабелях.

Видео «Определение сечения провода»

Видеоролик, предоставленный каналом «Электричество, электротехника, энергетика», демонстрирует способы определения сечения провода.

Оценить пользу статьи:
Оцени автора 1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голос(ов), среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Обсудить статью: 1

Комментарии и отзывы

  1. Trofim

    Поделюсь «интересным» опытом. Недавно пришлось менять проводку в коридоре своей квартиры. Электрик сказал приобрести провод определённой маркировки.
    Я обратил внимание, что при таком выборе большой запас по сечению получается, как-будто я собираюсь использовать мощное оборудование у себя в квартире.
    А электрик ошарашил меня, оказывается реальное сечение часто сильно отличается от заявленного, и конечно же в меньшую сторону.
    В статье предупреждается, что до 10-15% отличия могут быть отличия. Но я присмотрелся к купленному проводу, там все 30-40%.
    «Экономят» производители таким образом.
    Так что, нужно быть очень внимательным при выборе провода, и наверное лучше проверять сечение микрометром.

    Ответить