Расчет сечения кабеля и автоматического выключателя

      В этой статье я хочу коснуться такой важной темы как правильный расчет сечения кабеля электропроводки. К выбору сечения кабеля стоит отнестись со всей возможной серьезностью, ведь от этого напрямую зависит качество и безопасность всей электропроводки. При заниженном сечении кабеля ток в линии будет превышать максимально разрешенный рабочий ток. При этом рабочий ток электропроводки ограничен максимально допустимой температурой нагрева провода при протекании по нему тока. При превышении этой температуры изоляция начинает перегреваться и плавиться, что приводит к разрушению кабеля. Для скрытой электропроводки теплопроводность провода меньше, чем для открытой проводки, провод хуже охлаждается и соответственно, меньше допустимый рабочий ток.

Не стоит экономить на кабеле, так как при неправильном выборе его придется заменять, а это трудоемкий процесс, зачастую означающий начало нового ремонта.

Расчет и выбор сечения кабеля

Номинальный ток автоматического выключателя выбирается больше или равным расчетному току линии, и не должен превышать максимально допустимую нагрузку в электрической цепи или кабеле:

Iрасч<=Iн<=Iдоп

      Для обеспечения защиты от перегрузки по току, номинальный ток срабатывания автоматического выключателя  должен быть на 45% меньше, чем максимально допустимая нагрузка для электрической цепи или кабеля:

Iтр<=1,45*Iдоп

где Iрасч – расчетный ток цепи;

Iдоп – допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля;

Iн – номинаьный ток автоматического выключателя;

Iтр – Ток срабатывания теплового расцепителя;

Максимальный ток, который может выдержать кабель, следует определять по таблице 1.3.4. (Правила устройств электроустановок). Скрытая проводка, выполненная в штробе под штукатуркой приравнивается к проводке, проложенной в трубе.

Согласно современным требованиям электробезопасности, проводка в квартирах (коттеджах, офисах) должна выполняться трехпроводным медным кабелем или проводом, но при расчетах заземляющий проводник (РЕ) не учитывается, поэтому пользуемся столбиком с параметрами двужильных проводов:

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный току для проводов и шнуров с резиновой изоляцией с медными жилами

  В том случае, если у Вас в доме выполнена электропроводка алюминиевым проводом, то можно воспользоваться таблицей 1.3.5. , в которой указаны значения максимально допустимые значения тока для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами:

Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой изоляцией с алюминиевыми жилами
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой изоляцией с алюминиевыми жилами

      Выбирая сечение провода, необходимо учитывать требования к его механической прочности. Согласно ТКП 339-2011, п.8.4.4 в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. Наименьшие допустимые сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках по ТКП 121 приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей ткп 339
Таблица 8.1 Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей ткп 339

      Согласно этой таблице минимальное сечение проводника для силовых и осветительных цепей составляет 1,5 мм2. Следовательно, если в результате расчетов получается, что необходимое сечение составляет 1 мм2, то необходимо выбрать проводник минимум 1,5 мм2.

Параметры срабатывания автоматических выключателей

Параметры срабатывания автоматических выключателей
Параметры срабатывания автоматических выключателей

  Из таблицы  видно, что при токах до 1,13*Iн автомат не сработает. При возникновении перегрузки цепи на 13% больше номинального тока (1,13*Iн), автоматический выключатель отключиться не ранее, чем через час, а при перегрузке до 45% (1,45Iн), тепловой расцепитель автомата должен сработать в течение одного часа (т.е. может сработать и через час). Таким образом, в диапазоне токов 1,13-1,45 от номинального тока Iн тепловой расцепитель автомата сработает за время от нескольких минут, до нескольких часов. Из всего этого следует, что при выборе автоматического выключателя стоит учитывать не только его номинальный ток, но и значение уставки теплового расцепителя, которая не должна превышать длительно допустимый ток для защищаемой линии.

Что будет если не учесть уставку теплового расцепителя при выборе автомата? Для удобства рассмотрим пример:

      Возьмем самый распространенный номинал автомата – 16 А, ток перегрузки, при котором сработает автомат в течении часа будет равен 16*1,45=23,2 А (выше была представлена таблица, из которой видно, что значение уставки теплового расцепителя равна 1,45 номинального тока). Соответственно именно под этот ток и стоит подбирать сечение кабеля. Из таблицы 1.3.4. подбираем подходящее сечение: для скрытой электропроводки из меди — это минимум 2,5 мм2 (максимальный ток перегрузки 27 А).

      Аналогичным образом можно провести расчёты и для автомата 10 А. Ток, при котором автомат выключится в течении часа будет равен 10·1,45= 14,5А. По таблице этому ток соответствует кабель сечением 1,5 мм2.

      Очень часто монтажники пренебрегают этим правилом и для защиты линии сечением 2,5 мм2 ставят автоматический выключатель номиналом 25А (ведь линии длительно может выдерживать ток 25 А). Но при этом забывают, что неотключаемый ток такого автомата составляет 25*1,13=28,25 А, а это уже больше длительно допустимого тока перегрузки. Ток, при котором автомат отключится в течении часа составит 25*1,45=36,25 А!!! При таком токе и за такое время кабель перегреется и сгорит.

      Также не стоит забывать, что на рынке кабельной продукции большую часть составляют кабеля, произведенные не по ГОСТу, а по ТУ. Из этого следует, что их фактическое сечение будет занижено. Покупая кабель, произведенный по ТУ, вместо кабеля с сечением жил 2,5 мм2 Вы можете получить кабель с фактическим сечением жил менее 2,0 мм2!
Вот пример того, что может случиться в случае пренебрежения правила выбора сечения кабеля и автомата:

sgorevwii_avtomat

Выбор автоматического выключателя

  Учитывая все вышеперечисленные факторы, для увеличения безопасности, надежности и долговечности электропроводки стоит применять следующие соотношения сечения кабеля и автомата, защищающего эту линию:

  • 1,5 мм ²→ 10 А → 2200 Вт → преимущественно используется для линий освещения.
  • 2,5 мм ²16 А → 3520 Вт → используются в отдельных линиях для розеток мощной бытовой техники (стиральная машина, посудомоечная машина, и т.д.) или групп розеток бытового назначения.
  • — 4 мм ²→ 25 А → 5500 Вт → для силовых цепей (мощные электроприборы, электрическая система отопления, и т.д.).
  • 6 мм ²→ 32 А → 7040 Вт → для силовых цепей (электрическая плита, электрическая система отопления, и т.д.).
  • 10 мм ²→ 40 А → 8800 Вт → для линий ввода или силовых цепей;

Для удобства восприятия все рекомендуемые параметры выбора сечения и номинала автоматов сведены в таблицу:

Рекомендуемые сечения кабеля и автоматов для медной электропроводки
Рекомендуемые сечения кабеля и автоматов для медной электропроводки

      После того, как выбрали сечения провода, проводят проверку на допустимую потерю напряжения. При большой протяженности проводов напряжение к потребителям может доходить существенно ниже номинального. Допустимая потеря напряжения в проводах не должна превышать 5% номинального напряжения. Если она окажется больше допустимой, то необходимо выбрать провод большего сечения. В рамках этой статьи мы проверку по потере напряжения рассматривать не будем.

comments powered by HyperComments