Выбор сечения кабеля по току – таблица ПУЭ, расчеты и нюансы

Выбор сечения кабеля по току – таблица ПУЭ, расчеты и нюансы

Провода и кабели

В Правилах управления электроустановок четко расписано, сколько тока должна суммарно потреблять городская квартира, а, значит, кабель какого сечения должен быть в ней использован. Его параметры: площадь сечения 2,5 мм², диаметр 1,8 мм, токовая нагрузка 16 А. Конечно, увеличение количества бытовых приборов изменяет эти показатели, поэтому совет – использовать медный кабель площадью 4 мм², диаметром 2,26 мм, который будет выдерживать токовую нагрузку в 25 А.

Для частного дома эти эксплуатационные показатели также приемлемы. Но необходимо учитывать тот момент, что в квартире или доме электрическая схема разбивается на контуры (шлейфы), которые будут подвергаться различным нагрузкам в зависимости от мощности потребителя. Поэтому придется производить выбор сечения кабеля по току (таблица ПУЭ в данном случае хороший помощник).

Причины нагрева кабеля

Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла.

Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму.

Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников:

• Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%.
• Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет.
• Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники.

Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля.

Чем объясняется отличие в выборе сечения кабеля для скрытой и открытой проводки

Во время протекания электрического тока по токоведущим жилам они нагреваются, вследствие чего происходит выделение тепла с их поверхности, и в итоге изменяются диэлектрические свойства изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей. При открытой проводке охлаждение происходит более интенсивно, поэтому и значения максимально допустимых токов для данного способа прокладки выше, а при скрытой – охлаждение менее эффективно, и, соответственно, величина сечения жилы меньше.

Марки проводов для разных видов электрической проводки

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Третья категория электроснабжения потребителей

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток — на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты.

Габариты ВЛ

Основным документом, в котором прописываются требования к габаритам, является «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). В этой нормативной документации предоставляется отдельная глава, которая посвящается рассматриваемому вопросу. Разберем основные моменты по заданному направлению.

Определения

Габариты ВЛ – это предельно допустимые расстояния от проводов до поверхности земли и различных объектов, сооружений и устройств. Соблюдение этих требований обеспечивает правильное и безопасное использование электроустановки для передачи и распределения электроэнергии. В понятие включается:

1. Высота подвеса – расстояние от места крепления проводов на изоляторе до земли. Габаритом над землей называется величина от низшей точки пролета до земли.
2. Стрела провеса – это разница от подвеса ЛЭП и проводов в наименьшей точке (посередине пролета) до земли. Величина зависит от температуры воздуха, пролета, марки опор.
3. Существует понятие габарит при пересечении и сближении. Это величины, которые регламентируют длину по вертикали до поверхности дорог, рек, пересекаемых ВЛ, а также наименьшие величины до объектов и строений.

Длина промежуточного пролета – это величина между смежными опорами. Для ВЛ 0,4 кВ этот показатель составляет 30-50 метров в зависимости от сечения, климата, типов опор.

Допустимые величины по ПУЭ

Габариты ВЛ зависят от нескольких факторов, в том числе от напряжения линии, от проходимости в городе или на пересеченной местности, по используемым материала. Рассмотрим различные примеры далее:

• Для ВЛ 0,4 кВ согласно ПУЭ следующие – до земли не менее 6 метров. Ответвление ввода через дорогу обязано сопровождаться высотой не менее 3,5 м. От проводов на фронтоне до земли величина составляет не меньше 2,75 метра. При пересечении с железной дорогой, трамвайной или троллейбусной линией не менее 7,5 м, до других проводов не менее 1,5 м. Стрела провеса для линии до 1000 В при пролете 35-45 метров последняя не превышает 1,2 метра.
• Габариты ВЛ 10 кВ регламентируются ПУЭ. Минимальное расстояние до земли составляет не менее 7 м. При пересечении с железной дорогой, трамвайной или троллейбусной линией не менее 9,5 м, до провода не менее 3 метров. Стрела провеса ВЛ 10 киловольт не превышает 1,5 м.

Строительство ВЛ любого напряжения над зданиями не допускается. При совместной подвеске разного напряжения между фазами соблюдается расстояние не менее 1,2 метра.

Расчет габаритов основывается на «Правилах устройства электроснабжения». Этот нормативный документ лег в основу типовых проектов по каждому типу опор ВЛ 0,4-10 кВ. Расчет осуществляется с учетом климатических особенностей. В ПУЭ представлена формула, определяющая стрелу провеса провода для ВЛ от 35 киловольт и выше.

Не нормированные варианта обозначения проводов

Но к сожалению маркировка проводов фаза ноль, заземление далеко не всегда выполняется согласно норм ПУЭ. Часто можно встретить и другие обозначения. Особенно часто это касается старых схем, электрооборудования, а также некоторых новых устройств не сертифицированных производителей.

И дабы они не ввели вас в заблуждение давайте рассмотрим наиболее распространенные варианты.

• Достаточно часто на старых еще советских схемах можно встретить символы «Ф» или «Ф1», «Ф2» и «Ф3». Расшифровка данного обозначения достаточно проста – это обозначает фаза. Причем символ без буквенного обозначения применяется для однофазной сети, а с буквенных для трехфазной.
• На новых схемах можно встретить обозначение «L» или соответственно «L1», «L2» и «L3». Так зарубежные производители часто обозначают фазу. Что касается цифровых обозначений, то здесь действует то же правило – без цифры для однофазной сети, с цифрами для трехфазной.

Обратите внимание! Для однофазной сети обозначение «Ф» или «L» обозначают не принципиальность четкого соблюдения фаз. То есть вы можете подключить любую фазу. То же касается и трехфазной сети с цифровым обозначением. Если же имеется обозначение «Фа», «Фв», «Фс» или ««Lа», «Lв», «Lс», то соблюдение чередования фаз обязательно.

• Маркировка проводов в щитах может содержать символ «0». Это обозначение нулевого провода достаточно часто используют по сей день как в схемах, так и в обозначении выводов на оборудовании.

• Для обозначения защитного провода часто используется символ заземления, о котором мы уже говорили выше. Обычно его применяют для обозначения места подключения защитного провода выполненных по системе отличной от TN-C-S.
• Маркировка проводов щитка постоянного тока может содержать символы «L+» и «L―». Данный символы обозначают соответственно положительный и отрицательный проводник и не должны вводить вас в заблуждение.