Расчёт сечения кабеля по мощности и току

Калькулятор подбирает сечение кабеля по мощности или по току нагрузки, с учетом длины линии и автомата. На умолчаниях — однофазная сеть 230 В, нагрузка 3,5 кВт, cos φ 0,95, медь скрыто в штробе, 25 м — расчетный ток 16,02 А, автомат C20 и сечение жилы 2,5 мм², то есть кабель ВВГнг(А)-LS 3×2,5. Падение напряжения на такой линии 2,32 %, ток КЗ в конце около 279 А.

Расчет сечения кабеля по мощности идет в три проверки, и берется наибольшее из трех сечений. Сначала нагрев: допустимый ток по таблицам ПУЭ 1.3.4–1.3.7 должен быть не меньше номинала автомата. Затем падение напряжения на заданной длине. И третье — ток короткого замыкания в конце линии должен быть достаточен, чтобы автомат отключился мгновенно. В итоге видно, какая проверка «решает»: на длинных трассах это часто уже не нагрев, а КЗ или потери напряжения.

Формулы, по которым идет расчет. Суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети: P_сум = (P₁ + P₂ + .. + P_n) × K_с, где P₁, P₂ .. — мощность электроприборов, Вт; K_с — коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

Номинальная сила тока в цепи для постоянного, однофазного и трехфазного тока соответственно:

• I = P_сум / U;
• I = P_сум / (U × cos φ);
• I = P_сум / (U × cos φ × √3),

где P_сум — суммарная мощность электроприборов; U — напряжение в сети; cos φ — коэффициент мощности, по умолчанию 0,95.

Для проверки по длине сначала находится допустимое сопротивление проводника R = dU / I, где dU — потери напряжения, не менее 1 % (0,01) и не более 10 % (0,1); I — сила тока. Затем сечение жилы: S = ρ × L / R, где ρ — удельное сопротивление металла, медь 0,0175, алюминий 0,028; L — длина проводника; R — сопротивление проводника.

• Сеть — 1 фаза, 3 фазы или постоянный ток. Для 3-х фазной сети вводится линейное напряжение 400 В, хотя в запросах его по старинке называют 380 В; для постоянного тока — 12, 24 или 48 В.
• Нагрузка задается мощностью в кВт или током в амперах — выбор кабеля по току нужен, когда известен номинал прибора или автомата.
• cos φ — 1 для обогревателей, 0,95 для бытовой техники, 0,8–0,85 для двигателей.
• Прокладка и число кабелей рядом. Пучок в лотке греется сильнее, поэтому допустимый ток режется поправкой по ГОСТ Р 50571.5.52.
• Длина линии — от щитка до нагрузки в одну сторону, удваивать не нужно. Допустимое падение: 3 % для освещения, 5 % для розеток и силовых линий.
• Автомат можно оставить на «Подобрать» или выбрать свой номинал и характеристику B, C, D. Сопротивление петли до щитка обычно 0,3 Ом в квартире, на даче с воздушной линией ближе к 0,5.

Ниже — таблица сечения проводов по току и мощности для медного кабеля, проложенного скрыто (ПУЭ, табл. 1.3.4–1.3.7, мощность при cos φ = 1). Это нагрев, без проверки на длину:

Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

Ток, А, для проводов, проложенных открыто и в одной трубе:

Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

Ток, А, для проводов, проложенных открыто и в одной трубе:

В правилах устройства электроустановок 7-го издания нет таблиц сечения кабеля по мощности, есть только данные по силе тока.

Стоит отметить, что рассчитать сечение кабеля «по таблице» и забыть про автомат — типичная ошибка. Кабель защищает автомат, а не наоборот: номинал должен быть не больше допустимого тока жилы. Для розеточной группы на 16 А принято 2,5 мм², даже если по нагрузке хватило бы 1,5. Алюминий калькулятор тоже считает, но напомнит, что в жилых домах по ПУЭ 7.1.34 кладут медь. Такой калькулятор электрика удобно держать под рукой: ссылку на расчет можно сохранить, есть печать и PDF.