Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Время чтения ≈ 10 минут

Во время капитального ремонта в доме либо в квартире хозяевам или ремонтникам приходится сталкиваться с серьёзным вопросом, касающимся разводки электрических кабелей. Но проблема снимется сама собой, если знать, как производится расчёт сечения провода по потребляемой мощности. Кроме того, для таких вычислений есть и другие параметры, так что оставайтесь на этой странице и тогда без особого труда сможете определить, какая нужна электропроводка для вашего жилья.

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Электрические кабели в квартире или доме имеют разное сечение

Основные положения

Для начала следует ознакомиться со значением букв аббревиатуры, которая используется в маркировке электрических кабелей и проводов. Ниже приведена таблица с расшифровкой таких символов.

Буква аббревиатуры Значение
A Размещена первой и указывает на алюминиевую жилу. При отсутствии A  по умолчанию подразумевается медь.
Б Означает бронирование со стальным нержавеющим покрытием в два слоя.
B Указывает на изоляцию из винила (поливинилхлорид или ПВХ).
B Указывает на второй слой винила (ПВХ).
Г Если в начале маркировки, это кабель для шахтёров, а если в конце — жила без брони, «голая».
C Наличие оболочки из свинца.
O Оболочка сделана отдельно для каждой фазы.
P Резиновая изоляция.
HP Из резины сделаны и оболочка, и изоляция.
НГ Не горюч (не воспламеняется, но плавится).
LS Low Smoke. У изоляции минимальное газо- и дымовыделение.
КГ Кабель гибкий.
Бб Бронирование стальной лентой.
Ш В начале аббревиатуры — шнур
П В конце аббревиатуры — плоский
Шв Шланг из винила (ПВХ) наружный.
Шп Шланг из полиэтилена (ПЭ) для наружного покрова.
Шпс Шланг из полиэтилена самозатухающего для наружного покрова.

Таблица расшифровки аббревиатуры для часто встречающихся маркировок электрокабелей и проводов

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Шнур в виниловой изоляции и виниловой оболочке, плоский (ШВВП)

В помещениях (частный дом, квартира, гараж, хозпостройки) для бытовых потребностей типа розеток и освещения, то есть, для напряжения не более 1 кВ (1000 В) применяют кабели с резиновой или виниловой изоляцией. Для открытых участков, например, для ввода с электроопоры на утку, из дома в подсобное помещение, при маскировке в штробах и упаковке в трубах (кабель-каналах) есть специальные марки. Чаще всего, это ВВГ или АВВГ – кабель медный с двойной виниловой изоляцией без брони и кабель алюминиевый с двойной ПВХ изоляцией без брони соответственно. Для подключения таких электроприборов, как электробойлер, стиральная машина-автомат и др., обычно прокладывают ПВС (провод виниловый соединительный) или ШВВП (см. фото вверху).

Примечание. Полный текст с требованиями по выбору сечения кабелей можно найти в 6-м и 7-м издании правил устройства электроустановок (ПУЭ), но здесь мы рассмотрим исключительно бытовые потребности.

Важно! Нарушение ПУЭ может спровоцировать выход из строя подключенных электроприборов и даже возгорание. В случае пожара виновный несёт административную ответственность, но если есть человеческие жертвы, то это уже уголовное наказание.

Кабель и провод – в чём разница

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Основное различие между кабелем и проводом – количество жил

В большинстве случаев обыватель не видит разницы между кабелями и проводами и, к тому же, может подразумевать под этим какие-то токопроводящие элементы, возможные в его понимании. С этим иногда приходится сталкиваться, когда клиент заказывает услугу электрической разводки и подключения к ЛЭП – приходится потратить время, чтобы убедить его в необходимости покупки того или иного материала.

Под проводом подразумевается только одна токопроводящая жила в изоляции или без неё. Кроме того, это может быть, как моножила, так и многожильный провод (плотное переплетение множества тонких жилок). Кабель, естественно, состоит из нескольких проводов, каждый из которых изолирован, а все вместе они упакованы в резиновую или в поливинилхлоридную оболочку.

Примечание. В некоторых старых домах до сих пор можно встретить гупера провод или гупер, как его называют электрики. Это медный многожильный провод в бесшовной резиновой изоляции, покрытой сверху плетёной тканью с пропиткой антипиреном, для наружной проводки. В настоящее время снят с производства – резина пересыхает и изоляция рассыпается.

Кабели и провода одножильные или многожильные – чему отдать предпочтение

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Одножильный (моно) и многожильный проводники

Современная промышленность производит электропроводки, как моно, так и многожильные и вам предстоит определиться с учётом определённых потребностей. Скажу сразу, что кабели с многожильными проводами лучше всего использовать для подключения электроприборов снаружи или удлинителей – они гибкие, так что запитанный агрегат можно перемещать с места на место, не опасаясь возникновения заломов. Одножильные проводки, как правило, укладывают в местах, где они не будут регулярно изгибаться, то есть, в жёстких и гофрированных кабель-каналах либо в штробах.

Такое разделение по месту назначения имеет довольно логичное основание с технической и технологической точки зрения. Дело в том, что виниловая изоляция очень плотно облегает одножильный проводник, но вот у многожильных, несмотря на все современные технологии производства, остаются полости, заполненные воздухом. Как вы понимаете, там присутствует кислород (O), который при взаимодействии с медью (Cu) образует окись CuO, что разрушает металл. Конечно, это процесс не быстрый и наиболее заметен на скрутках и клеммах.

Медь или алюминий – что выбрать

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Скрутку из медной и алюминиевой жилы делать воспрещено

Те, кто успел пожить при СССР, будучи взрослыми, помнят, что все проводки для квартир и частных домов делали из алюминия, хотя застройщики официально использовали Al до 2001 года. Также об этом известно молодёжи, живущей в хрущёвках, сталинках и брежневках в  наше время – если электропроводку не меняли, значит, там алюминий. И это вовсе не, потому что в стране не хватало меди, скорее наоборот, но алюминий дешевле и это ставилось во главу угла. Если учесть темпы строительства при Н. С. Хрущёва, то такая экономия была вполне оправданной – в многоэтажках того времени до сих пор живёт половина стран, входящих в состав Советского союза.

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Медь с алюминием можно соединять только через колодки

Но на сегодняшний день реалии изменились и согласно ПУЭ пункт 7.1.34, предусмотрено исключительное применение меди, так что выбор очевиден, но…  В некоторых ситуациях в старых домах приходится менять только часть проводки, следовательно, допускается использование алюминия. Но это вовсе необязательно, так как медь с алюминием можно соединять через колодки – окисления не будет.

Примечание. Если просто говорить о качестве материала, то у Cu срок эксплуатации гораздо больше, нежели у Al, так как последний со временем начинает крошиться, кроме того, паять алюминий достаточно сложно. Разница ещё в проводимой мощности – для Cu сечением 2,5 мм2 проводимость тока 25 A, а для Al сечением 2,5 мм только 19 А.

Потребляемая мощность бытовых приборов

Чтобы правильно рассчитать нужное сечение жилы, необходимо знать потребляемую мощность для бытовых приборов. Иногда такие показатели есть на корпусе прибора, но не всегда, а техпаспорт может быть утерян. Обратите внимание на таблицу, где указана мощность основных бытовых приборов.

Электроприбор Мощность, Вт
Водонагреватель (электробойлер) 1200-3000
Кондиционер 1000-3000
Кофемашина 600-1500
Микроволновая печь 1500-2000
Морозильная камера, холодильник 700
Обогреватель 1000-2400
ПК (стационарный) 280-750
Пылесос 400-2000
Стиральная машина-автомат 4000
Тепловентилятор 1500
Примечание. В этой таблице приведены только те бытовые приборы, мощность которых более 0,5 кВт.

Расчёт сечения провода

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Сечения у проводов разные и вам предстоит сделать осознанный выбор

Начнём с того, что районная или городская энергосеть выдаёт предписание на сечение кабеля для подключения электросчётчика. Они основываются на ПУЭ, так что вам здесь напрягаться не придётся, к тому же вывод к распределительному электрощиту или к первой (главной) дозе можно будет сделать такой же жилой. Но, давайте двигаться дальше — будем отталкиваться от распредщита, где через автоматы или УЗО (устройство защитного отключения) электроэнергия распределяется по комнатам, группам или отдельным приборам. Именно отсюда начинается расчёт сечения провода по потребляемой мощности этих самых групп или отдельных агрегатов.


Видео: Расчёт сечения проводника

Конечно же, для таких вычислений лучше всего воспользоваться формулой I=(P/U)*cosⱷ, где буквы соответствуют:

I – получаемый расчетный ток;
Р – мощность используемого прибора или оборудования;
U – номинальное потребляемое напряжение (в нашем случае, это 220В);
cosⱷ — для бытовых сетей принято считать за 1.
Теперь для примера рассчитаем, что нам понадобится для электрического бойлера «Gorenje GBFU 50 E» мощностью 2000 Вт – нам нужно просто подставить реальные цифры:

I=(P/U)*cosⱷ=2000/220*1=9.0909090909090909, что можно округлить до 9 A.

Теперь воспользуемся таблицей, которая приведена ПУЭ (таблицы №№1.3.4 и 1.3.5), там указано соотношение силы тока (ампераж) к сечению жилы.

Как правильно сделать расчет сечения провода по потребляемой мощности

Таблица основана на ПУЭ №№1.3.4 и 1.3.5

При подсчётах мы вышли на силу тока чуть более 9 A, но в таблице есть только 10 A и для такого показателя понадобится медный провод сечением 0,75 мм2, но в магазинах обычно продаются кабели с жилой не менее 1,0 мм2. Так что, можно смело покупать ШВВП 3х0,75, либо ШВВП 3х1,0, где первая цифра указывает на количество жил, а вторая на сечение мм2.

Этим же методом вы можете определить сечение провода для группового подключения. Возьмём, к примеру, кухонные розетки, где одновременно могут оказаться включенными микроволновка, холодильник и кофемашина. При этом выберем наиболее мощные приборы (см. таблицу в разделе «Потребляемая мощность бытовых приборов»): микроволновка -2000 Вт, холодильник -700 Вт и кофемашина – 1500 Вт, итого 2000+700+1500=4200. Значит:

I=(P/U)*cosⱷ=4200/220*19.0909090909090909 или округлённо 19 A.

Исходя из ПУЭ (таблицы №№1.3.4 и 1.3.5), в данном случае для подключения блока розеток понадобится медный провод с жилой 2,0 мм2

Поправки на длину

В частном доме порой приходится использовать длинные кабели, например, для подключения гостевого домика или летней кухни, которые могут находиться на расстоянии 20-30 м от основного жилья. Используем формулу R=p*L/S:

R – сопротивление;
p – удельное сопротивление (Cu – 0,0175 Ω*мм2, AL — 0,0281 Ω*мм2);
S – площадь сечения жилы;
L – длина кабеля (для одной фазы добавляется нулевой контур, следовательно, длина удваивается).
Возьмём кабель, который мы рассчитывали для 10 A и пусть это будет ШВВП 3х1,0 длиной 20 м. В данном случае pудельное=0,0175 Ω*12=0,0175, S=1*1=1 мм 2.

R=p*L/S=0,0175*40/1=0,7 Ω.

Вычисляем потери по формуле dU=IR:

dU – потери напряжения в вольтах;
I – сила тока;
R – сопротивление данного кабеля.
dU=IR=10*0,7=7 В.

Эти 7 В потеряны для гостевого домика и если вычислить процентное соотношение, то мы получим 7/220*100=3.1818181818181818%. то есть, немногим более 3%, что в данном случае не имеет никакого значения.


Видео: Ошибки при выборе сечения

Заключение

Вы сейчас узнали принцип, как делается расчёт сечения провода по потребляемой мощности. Но, честно говоря, вам не обязательно использовать формулу, для того чтобы вычислить требуемое сечение – его можно попросту найти в таблице.