Таблица допустимых токов для кабелей по сечению

Таблица допустимых токов для кабелей по сечению

Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ номинальной частотой 50 Гц.

Кабели по конструктивному исполнению, техническим характеристикам и эксплуатационным свойствам соответствуют международному стандарту МЭК 60502-1.

Климатическое исполнение УХЛ, категории размещения 1, 2 и 5 по ГОСТ 15150, в том числе во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок в соответствии с ПУЭ (глава 7.3) и ГОСТ 30852.13.

Класс пожарной опасности по ГОСТ 31565-2012 – П1б.8.2.2.2

Для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, а также в зданиях, сооружениях и закрытых кабельных сооружениях. Допускается прокладка в сухих грунтах (песок, песчано-глинистая и нормальная почва с влажностью менее 14 %).

Температура эксплуатации – от минус 50 0 С до плюс 50 0 С.

Прокладка кабелей без предварительного подогрева – не ниже минус 15 0 С

Допустимые усилия тяжения кабелей по трассе прокладки должны быть не более рассчитанных по формуле

где F – допустимое усилие тяжения кабеля, Н;

S – суммарное сечение жил кабеля, мм2;

σ – допустимая напряженность, равная 30 Н/мм2 для алюминиевых жил и 50 Н/мм2 – для медных.

Радиус изгиба кабелей при монтаже должен быть не менее 12Dн для трехжильных кабелей и 15 Dн для одножильных кабелей, где Dн- номинальный диаметр кабеля в мм.

Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей – 90 о С.

Предельно допустимая температура жил кабелей при коротком замыкании – 250 ºС,

Допустимые токовые нагрузки кабелей при нормальном режиме работы и при 100 %-ном коэффициенте нагрузки кабелей не должны превышать указанных в таблицах 1 и 2.

Расчет допустимых токовых нагрузок выполняют для следующих расчетных условий:

— температура окружающей среды при прокладке кабелей на воздухе 25 °С, при прокладке в земле – 15 °С;

— глубина прокладки кабелей в земле – 0,7 м;

— удельное термическое сопротивление грунта – 1,2 К·м/Вт.

Таблица 1 – Длительно допустимые токи кабелей с медными токопроводящими жилами

Номинальное сечение жилы, мм2

Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей, А

на постоянном токе

на переменном токе*

на переменном токе

* Прокладка треугольником вплотную.

** Для определения токовых нагрузок четырехжильных кабелей с жилами равного сечения в четырехпроводных сетях при нагрузке во всех жилах в нормальном режиме, а также для пятижильных кабелей данные значения должны быть умножены на коэффициент 0,93.

Таблица 2 – Длительно допустимые токи кабелей с алюминиевыми токопроводящими жилами

Номинальное сечение жилы, мм2

Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей, А

на постоянном токе

на переменном токе*

на переменном токе

* Прокладка треугольником вплотную.

** Для определения токовых нагрузок четырехжильных кабелей с жилами равного сечения в четырехпроводных сетях при нагрузке во всех жилах в нормальном режиме, а также для пятижильных кабелей данные значения должны быть умножены на коэффициент 0,93.

Допустимые токовые нагрузки кабелей в режиме перегрузки могут быть рассчитаны путем умножения значений приведенных в таблицах 1 и 2 на коэффициент 1,17 – для земли и на коэффициент 1,20 – для воздуха.

При определении допустимых токов для кабелей, проложенных в среде, температура которой отличается от температуры окружающей среды при прокладке кабелей на воздухе 25 °С, при прокладке в земле – 15 °С, следует применять поправочные коэффициенты, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 – Поправочные коэффициенты на температуру грунта и окружающей среды для расчета длительно допустимого тока в кабеле

Токовая нагрузка по сечению кабеля

При проектировании электротехнических сетей или подобных им систем особое внимание уделяется правильности выбора кабеля, которая традиционно оценивается по типоразмеру входящих в его состав проводов. Грамотный подход к этому выбору предполагает необходимость учета допустимой величины токовой нагрузки в данной цепи (иначе – потребляемой или рассеиваемой в ней мощности), которая напрямую зависит от выбранного провода. Для выражения этой зависимости используется классическая таблица токов, приведенная на размещенном ниже рисунке. В ней указываются вид и сечения жил одножильного или многожильного кабеля и значения максимального тока, который они способны пропускать через себя без перегрева и угрозы последующего разрушения.

В этом случае специалисты говорят о том, какая нагрузка на кабель допускается без опасных последствий, а используемые при этом данные сводятся в таблицы токовых нагрузок к сечению медных кабелей. Для расшифровки приводимых здесь понятий далее будет рассмотрен порядок их введения и привязки к конкретным физическим величинам.

Основные понятия

Сечение провода

Потребность в правильном выборе сечения для каждого включенного в электротехническую цепь провода продиктована следующей необходимостью. Дело в том, что грамотно рассчитанная токовая нагрузка по сечению кабеля позволяет долго и без особых проблем эксплуатировать данную цепь с полной уверенностью в том, что она не откажет в самый неподходящий момент.

Под термином «сечение провода» в электротехнике понимается его поперечный типоразмер, в простейшем случае высчитываемый по классической формуле (смотрите фото ниже).

Формула для определения сечения

Входящие в эту запись величины для упрощения взяты для круглого одножильного провода. Они означают:

• d – диаметр одной жилы без изоляции, мм;
• S – площадь, измеряемая в миллиметрах квадратных.

Обратите внимание! Эта формула справедлива для выбора одножильных проводов, которые в реальных условиях эксплуатации используются крайне редко.

На практике, как правило, применяются провода из n жил, для вычисления суммарного сечения которых потребуется другая формула. Она приводится на размещенном ниже рисунке (обозначения те же).

Формула для многожильного провода

Исходя из данных таблицы нагрузок на кабель, допустимая величина тока в жиле с типоразмером один квадратный миллиметр, например, для алюминия составляет 4 Ампера, а для медного провода она будет равна 10-ти Амперам (при прокладке в трубе).

Таким образом, для тока в 10 Ампер потребуется медный провод с единичным сечением 1 кв. мм (коэффициент пересчета – 10). На основе этого соотношения строятся все приблизительные расчеты параметров токовых цепей. Далее будет рассмотрен еще один важный параметр, называемый плотностью тока (он имеет непосредственное отношение к данной теме).

Плотность тока

Этот показатель для проводника определяется предельно просто: он вычисляется как число ампер, приходящееся на единицу его сечения. При рассмотрении факторов, оказывающих влияние на плотность тока в кабеле, в первую очередь, выделяют способ прокладки проводов (открытая и скрытная). При первом варианте допускается больший по величине показатель плотности, что объясняется лучшими условиями теплообмена с окружением.

При скрытной или закрытой прокладке уложенные и замурованные в штробах провода практически лишены контакта с атмосферой, и теплоотдача у них сведена к минимуму. То же можно сказать и про кабели, размещаемые в специальных защитных коробах или кабельных каналах. При выборе параметров прокладываемых в этом случае проводов должна вноситься определенная поправка, учитывающая отсутствие рассеяния тепла в атмосферу.

Этот подход к выбору провода позволяет учесть фактор скрытности, независимо от того, какая нагрузка подключена к данной линии или сети.

Проведение качественных тепловых расчетов в бытовых условиях практически невозможно, поэтому в реальности они сводятся к выбору самого уязвимого элемента системы и вычислению общей плотности с учетом ее параметров.

К сведению. Вносимые при этом поправки справедливы лишь в том случае, если температура окружающего воздуха также учитывается в своем максимальном значении.

Во всех рассмотренных ранее таблицах показатели по току и потребляемой нагрузкой мощности указаны для нормальных комнатных температур. С другой стороны, большинство образцов современной кабельной продукции с изоляцией из ПВХ или полиэтилена допускает эксплуатацию при ее прогреве до 70-90°C.

Примеры вычисления

В качестве примера рассмотрим конкретную ситуацию для нагрузки мощностью до 4 кВт (4000 Ватт) при напряжении в сети 220 Вольт. В этом случае протекающий по ней ток равен 4000/220=18,18 Ампер, а для нормальной работы подводящего кабеля достаточно, чтобы он состоял из медного одножильного провода сечением 18,18/10=1,818 кв. мм (10 – коэффициент пересчета).

Важно! В рассмотренном примере провода будут эксплуатироваться на пределе своих возможностей, так что потребуется некоторый запас по сечению, величиной не менее 15 %.

В итоге получаем примерно 2,08 квадрата, а после выбора по специальной таблице ближайшего нормируемого значения берем провод на 2,0 кв. мм.

При желании узнать, сколько киловатт 2 и 5 квадрата сечения провода смогут обеспечить в токовой нагрузке, можно воспользоваться еще одним сводным документом, называемым специалистами «таблицей мощностей». Она, как правило, представляется в виде, совмещенном с таблицей токов (смотрите рисунок ниже).

Из нее находим, что для сечения 2,5 кв. мм допустимая мощность будет равна 4,6 кВт (при токе 21 Ампер), что очень близко к расчетным данным для 2,0 кв. мм.

Обратите внимание! Эти показатели справедливы лишь для отдельного медного проводника, независимо от других прокладываемых в металлической трубе.

В иных условиях прокладки и материалах проводов (алюминиевых, например) цифры будут другими.

Многожильный кабель

Для комбинированного кабеля, состоящего из нескольких проложенных вплотную медных жил расчет предельной нагрузки (ее токового значения) и мощности в ней будет выглядеть иначе. Это связано с тем, что при близком расположении отдельных проводников их тепловые поля перекрываются. Вследствие этого показатели предельного тока и мощности в нагрузке имеют меньшие значения (фото многожильного кабеля приводится ниже).

В качестве примера рассмотрим, кабель 3х4 квадрата сколько выдерживает киловатт. Многожильный провод, состоящий из 3-х жил сечением по 4 кв. мм каждая, согласно таблицам токов, мощностей и нагрузок способен выдерживать ток до 27 Ампер при мощности в нагрузке до 6-ти кВт.

То же самое можно сказать и о мощности кабеля в квт, выбираемой по той же таблице. Продукция этого класса, рассчитанная на значительные токи, обычно используется для подключения таких энергоемких потребителей, как:

• Силовое загородное оборудование (насосы, электродвигатели и т.п.);
• Стиральные машины и электропечи (духовки);
• Автоматические системы управления раздвижными воротами и другие механизмы.

Многожильные кабельные изделия широко применяются при прокладке электропроводки в квартирах и частных домах и рассчитываются по тем же таблицам (в общем случае это таблица нагрузок).

Длительно допустимые токи

Еще один фактор, обязательно учитываемый при выборе сечения электропровода, шины или кабельной укладки, – нагрев их за счет протекающего тока, который меняет свойства большинства проводящих материалов. Чрезмерный нагрев грозит не только постепенным разрушением изоляции, но и способствует нарушению имеющихся контактных соединений, что со временем может привести к непоправимым последствиям.

Максимальный ток, соответствующий предельной температуре нагрева проводников или контактных соединений, называется длительно допустимым. Его величина для каждой конкретной цепи определяется не только материалом провода, но и его сечением, типом изоляции, а также условиями охлаждения.

Соответствующая этому току длительно допустимая температура нагрева жил лежит в диапазоне от 50-ти до 80-ти градусов по Цельсию (конкретное ее значение зависит от типа изоляции и прикладываемого напряжения).

Дополнительная информация. Второй из этих параметров может быть взят из таблицы напряжений, которая, как правило, совмещена со всеми рассмотренными ранее табличными данными.

В заключительной части раздела отметим, что при проведении практических вычислений тепловых режимов следует пользоваться уже готовыми таблицами.

В них обычно указываются данные по длительно допустимым значениям токов, определяемым по показателю нагрева медных или алюминиевых проводников при различных условиях их прокладки (в трубах, открыто, на воздухе или в земле).

Видео

Токовая нагрузка на провода по сечению (таблица)

Любое проведение капитального ремонта связано с заменой или модернизацией электропроводки. Перед проведением разводки и монтажа электрики в квартире или доме необходимо разработать проект электроснабжения и учесть все характеристики материалов, которые будут использоваться.

Одним из важных моментов является выбор толщины всех проводников токоведущих кабелей. Перед началом электромонтажных работ требуется учитывать зависимость сечения провода от силы тока, а значит, и предполагаемой нагрузки по току на каждую линию, наряду с ее длиной и сопротивлением изоляции. При недостаточном диаметре фронтальной проекции жил, происходит нагревание металла, что в критических ситуациях может привести к плавке изоляционного материала и возгоранию. Длину электролиний принимают во внимание в основном при первоначальном подключении объекта от столба или распределительного щита. Сопротивление изоляции предусматривается производителем, требуемое сечение определяет пользователь.

Алгоритм выбора электропроводки

1. Определение системы электроснабжения — однофазной или трехфазной, соответственно, выбираются вводные и промежуточные кабели, трехжильные или пятижильные.
2. Установление потребляемой мощности каждого отдельного направления схемы прокладки проводки, в соответствии с разработанным проектом.
3. Вычисление максимально возможной силы тока в каждой линии электропитания.
4. Выбор защитных устройств и автоматов, их номиналов для каждой группы. В соответствие с рассчитанным проектом, по принципу необходимости и достаточности вся разводка включает определенное количество групп (отдельных линий) для равномерного распределения потребляемой электроэнергии.
5. Подбор кабелей групп, в каждой из которых определяется токовая нагрузка на провода по сечению (таблица 1).

Таблица 1 зависимость сечения кабеля от нагрузки

Расчет потребляемой мощности и силы тока

Электрическая мощность рассчитывается для каждой группы отдельно. Этот показатель прикидывается еще на стадии разработки проекта электроснабжения. Например, для стандартной кухни требуется до трех групп. Рассматривается сколько и каких электроприборов планируется подключать в каждую линию.

Номиналы мощности можно посмотреть в технических описаниях или на корпусе. Если по какой-то причине эти данные отсутствуют, то средние показатели на основные виды бытовой техники перечислены в таблице 2.

Таблица 2 мощность бытовых приборов и освещения таблица

Следует выбирать максимально возможные значения, которые нужно учесть при выборе проводки, так же как и зависимость сечения кабеля от нагрузки (таблица 1).
Общая мощность складывается из каждой по отдельности P=P1+P2+P3+…Pn.

• для однофазной сети I=P/220
• для трехфазной сети I=P/(√3×380)

При проведении расчетов электротока и сечения проводов вводного кабеля, общая потребляемая мощность умножается на коэффициент 1,5 для обеспечения некоторого резерва. Если он проложен скрыто, толщина жил увеличивается в полтора раза.

Выбор толщины проводника

Зная значения мощности электрической нагрузки и силы тока, можно определить величину сечения жил электрокабеля каждой группы, для чего используется таблица допустимых токов по сечениям проводов. Значение силы тока следует округлять в сторону увеличения.

Пропускная способность кабеля позволяет, при поддержании температуры в допустимых пределах до 65°С, пропускать через один квадратный миллиметр площади сечения – 10 А электрического тока, это если используется медь в проводнике. Допустимый ток для алюминиевых проводов – 8 А/мм². Эти показатели справедливы для открытой проводки. В случае монтажа в коробах, трубах, стенах, потолках или стяжке, они умножаются на коэффициент 0,8. Таким образом, формула для определения площади сечения медного электропровода выглядит так:

Нужно подчеркнуть, что открытая силовая проводка в большинстве случаев выполняется с поперечным сечением проводника от 4 мм², принимая во внимание износоустойчивость изделия.

Алюминиевый кабель в настоящее время, согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок), для прокладки внутренних силовых сетей в капитальных строениях не используется. При электромонтаже в современных квартирах, в стандартных условиях, используется проводка для освещения – сечением 1,5 мм², для питания электроприемников посредством розеток – 2,5 мм².

В настоящее время существует огромное множество производителей электрооборудования. Не желательно из-за экономии средств, приобретать самые недорогие образцы. Рабочий номинал может быть до 7% ниже заявленного, для проверки нужно брать с собой в магазин штангенциркуль. Измерить диаметр одной жилы (D), и высчитать площадь среза (S) по формуле S=3.14x(D/2)2. Самые надежные представители электрокабельной продукции для внутреннего монтажа – это модификации ВВГ (п – плоский разрез, з – ПВХ или резиновая изоляция, нг – нераспространение горения, LS – малое испускание дыма при горении), выполненные с использованием стандарта ГОСТ и зарубежный аналог NYM.

Если все-таки нет полной уверенности в своих силах, желательно обратиться за помощью к профессионалам, в этом случае будет полная гарантия надежности и безопасности.

Таблица допустимых токов для кабелей по сечению

Кабели и провода играют основную роль в процессе передачи и распределения электрического тока. Являясь основными проводниками электричества к потребителям электрической энергии (холодильник, стиральная машина, чайник, телевизор и т.д.), кабели и провода для всей электрической сети должны быть подобраны в соответствии с потреблением и нагрузками всех электроприборов. Для бесперебойного прохождения электрического тока необходимо сделать точный расчет сечения кабеля как по силе тока, так и по мощности нагрузки.

Для подбора сечения кабеля и провода по мощности и силе тока можно воспользоваться следующими таблицами:

Данные взяты из таблиц ПУЭ.

При разработке и проектировании электрической сети, необходимо правильно рассчитывать сечение кабеля по мощности и силе тока. Неправильные расчеты приведут к перегреву кабеля, что, в свою очередь, приведет к разрушению изоляции и, как следствие, к замыканию и возгоранию. Грамотный расчет позволит Вам избежать аварийной ситуации и больших затрат на ремонт электропроводки и замены электроприборов.