Как сделать расчет сечения кабеля для бытовой электросети

Большая часть стоимости материалов при замене электропроводки приходится на кабельную продукцию. При этом есть соблазн на ней сэкономить. Но необоснованное занижение сечения кабелей приводит к фатальным результатам, если по ним пойдет ток нагрузки, превышающий их пропускную способность. При прохождении электрического тока любой проводник нагревается. При достижении определенной температуры нагрева расплавляется изоляция, фазные и нулевые проводники соединяются между собой, происходит короткое замыкание и пожар.

Чтобы избежать этих неприятностей, перед началом монтажных работ производится расчет сечения кабеля. Он позволяет вычислить величину, которой будет достаточно для обеспечения безопасного функционирования вашего электрооборудования.

Исходные данные для расчета

Нам понадобится подсчитать суммарную электрическую мощность всех электроприборов в доме или квартире. Конечно, зарядными устройствами для мобильных телефонов можно пренебречь. При подсчете делается предположение, что вся нагрузка будет включена одновременно. Не думайте, что никогда не включите вместе микроволновую печь и чайник, если для их питания используется одна и та же розетка. Придет время – их включат через тройник.
Это относится и освещению. Нет гарантии, что всегда будете эксплуатировать только энергосберегающие, светодиодные лампы. Используйте в качестве эквивалента нагрузки для каждого светильника лампу накаливания в 60 – 75 Вт. Умножив эту мощность на общее количество светильников в доме, вы получите расчетную величину. Для загородного дома не забудьте о наружном освещении, перспективах его развития.

Обязательно предусмотрите бытовые приборы, которых у вас нет сейчас, но их приобретение планируется в будущем, например, посудомоечной машины или еще одного электронагревателя.

Если в доме установлен бойлер на 1,5 кВт, подумайте, не захотите ли вы в дальнейшем увеличить его мощность до 3 кВт.

Мощности имеющихся у вас электроприборов можно узнать из инструкций по эксплуатации. Если ее нет – прочитать на табличке, расположенной на корпусе прибора. Для ориентировочных расчетов используется таблица среднестатистических нагрузок.

Такая таблица, составленная вами самостоятельно для своего дома, поможет в дальнейших расчетах.

Расчет вводного кабеля

После подсчета суммарной мощности однофазных потребителей рассчитывается соответствующий ей ток по формуле:

где P – подсчитанная вами суммарная мощность, Вт;

U – напряжение сети, равное 220 В;

cos (φ) – коэффициент мощности, для бытовых приборов принимается равным единице;

Ки– коэффициент одновременности включения нагрузки, учитывающий, что ваши электроприборы вряд ли будут работать одновременно. Его точное значение трудно предугадать, поэтому для расчетов можно принять Ки = 0,75.

Для трехфазной нагрузки в сети напряжением 380 В ток подсчитывается по формуле:

Теперь можно узнать сечение вводного кабеля, по которому будет осуществляться питание квартиры или загородного дома. Для его выбора необходимо воспользоваться таблицей расчета сечений кабелей с поливинилхлоридной и полимерной изоляцией. Такую изоляцию имеют большинство изделий, использующихся для прокладки бытовых электропроводок. Для резиновой изоляции и сшитого полиэтилена нужна другая таблица, ее можно найти в ГОСТ 31996-2012.

Для того, чтобы определить допустимую нагрузку на четырехжильные и пятижильные кабели, данные из таблицы нужно умножить на коэффициент 0,93.

Применение алюминиевых проводов для монтажа электропроводок зданий запрещено с 2001 года. Но ввод питания в дом алюминиевым кабелем выполнить можно, если его сечение не менее 16 мм².

Есть и ограничения для минимального сечения кабельных линий.

Расчет нагрузки и сечения кабелей групповой сети

Для дальнейших расчетов необходимо распланировать распределительную сеть в доме. Обычно вводной кабель идет до щитка, в котором устанавливается вводной автомат, электросчетчик и автоматические выключатели, питающие отдельные группы электроприемников. На эти группы нужно поделить все ваши розетки и светильники.

При этом стиральная машина, бойлер и электроплита должны питаться по отдельной кабельной линии и защищаться отдельным автоматом. Для подключения кухонных розеток обычно выделяют персональную линию. Остальную нагрузку можно разделить произвольным образом. Сети освещения лучше запитать отдельно исходя из того, что обычно для их питания не требуется сечения более, чем 1,5 мм². Да и менять розетку при работающем освещении удобнее.

Теперь выбираем сечение кабелей персонально для каждой линии, подсчитав ее суммарный ток нагрузки по уже известным формулам. Попутно по этому току можно выбрать номинальные данные автоматических выключателей и УЗО для защиты линий от коротких замыканий и перегрузок.

[ads-pc-1][ads-mob-1]
Обязательно проверьте, сможете ли вы проложить кабели распределительной сети так, чтобы подключить к ним электроприемники отдельных групп. Так вы распланируете трассы прокладки и расположение соединительных коробок.

Как видите, расчет сечения кабелей выполняется комплексно одновременно с проектированием всей электропроводки. Теперь осталось подсчитать их суммарную длину, количество розеток, выключателей и соединительных коробок, купить все это и начинать монтаж.

Расчет сечения провода для распределительного щитка

Остается один элемент электросети, который нужно собрать самостоятельно. Это – распределительный щиток. Для соединения между собой элементов внутри него понадобятся провода.

Некоторые проводники должны иметь определенную окраску. Нулевые рабочие проводники (N) окрашиваются в голубой цвет, нулевые защитные (РЕ) – в желто-зеленый. Жилы соответствующего назначения в кабелях окрашены в такие же цвета. Применение их для других целей не допускается.

Применение алюминиевых проводников сечением ниже 16 мм² для сборки щитков запрещено.

Для определения номинального тока проводников необходимо пользоваться теми же формулами расчета, что и для кабелей, а сечение проводов можно выбрать из таблицы. Данные в ней применимы для проводов с поливинилхлоридной и резиновой изоляции, как для одножильных, так и многожильных.

Расчет сечения провода делается одновременно для фазных, нулевых и защитных проводников каждой группы. А допустимый рабочий ток проводов, использующихся для монтажа цепи от вводного кабеля до групповых автоматических выключателей, должен быть равен допустимому току вводного кабеля.