Выбор сечения кабеля:

Именно выбор, а не расчет, так как сечение проводника и его тип выбираются из стандартных значений при помощи справочной литературы и расчетов.

В общем виде порядок выбора сечения проводника можно определить следующим образом:
Расчет сечения
На страницах данного сайта речь идет о внутреннем электроснабжении, где преобладают распределительные групповые розеточные сети и сети освещения, поэтому выбор проводников для питающих линий мы рассматривать не будем.

Групповой линией называется электрическая сеть, питающая несколько однотипных потребителей и имеющая общий аппарат защиты. Ниже на рисунке 1 приведен пример групповой линии освещения.
Группа освещения

1. Определяем тип и параметры линии

Исходя из требований нормативной документации, можно выделить несколько правил, следуя которым, легко определить, какой кабель нужен в конкретной ситуации.

Выбор материала проводника.
При монтаже капитальных строений для прокладки внутренних сетей допускается использование только кабелей с медными жилами (ПУЭ п. 7.1.34).

Выбор количества проводников в кабеле.
Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), поэтому все кабели питающие однофазные потребители должны содержать три проводника:
- фазный проводник
- нулевой рабочий проводник
- защитный (заземляющий проводник)

Кабели, питающие трехфазные потребители должны содержать пять проводников:
- фазные проводники (три штуки)
- нулевой рабочий проводник
- защитный (заземляющий проводник)

Исключением являются кабели, питающие трехфазные потребители без вывода для нулевого рабочего проводника (например асинхронный двигатель с к. з. ротором). В таких кабелях нулевой рабочий проводник может отсутствовать.

Выбор типа кабеля.
Из всего многообразия кабельной продукции, представленной на современном рынке, жестким требованиям электро и пожаробезопасности соответствуют только два типа кабелей: ВВГ и NYM. Более подробно с техническим циркуляром (№17/2007) по данной теме можно ознакомиться здесь.

Внутренние сети должны быть выполнены кабелем не распространяющим горение, то есть с индексом «НГ» (СП – 110 – 2003 п. 14.5). Кроме того, электропроводки в полостях над подвесными потолками и в пустотах перегородок, должны быть с пониженным дымовыделением, на что указывает индекс «LS».

2. Определяем мощность нагрузки.

Общая мощность нагрузки групповой линии определяется как сумма мощностей всех потребителей данной группы. То есть для расчета мощности групповой линии освещения или групповой розеточной линии необходимо просто сложить все мощности потребителей данной группы.

При проектировании электроснабжения жилых помещений мощности потребителей принимаются из проекта дизайна, паспортов электрооборудования, при отсутствии данных согласно таблицы:

№ п/п Потребитель Мощность, кВт
1 Розетка для неизвестного потребителя 0,1
2 Электроплита 9,0 - 10,5
3 Стиральная машина 2,2
4 Посудомоечная машина 2,2
5 Сауна 4,0 - 12,0
6 Джакузи с подогревом 2,5
7 Душевая кабина с подогревом 3,0
8 Водонагреватели накопительные 1,5 - 2,0
9 Водонагреватели проточные 5,0 - 18,0
10 Кондиционеры 1,5
11 Кухонные бытовые электроприборы 4 – 5 кВт/квартиру
12 Теплые полы 0,1 кВт/кв. м.

При проектировании электроснабжения нежилых помещений мощности потребителей принимаются согласно проекта технологии производства (чертежи марки ТХ)

В расчетах используется полная потребляемая мощность, которая определяется как геометрическая сумма активной и реактивной мощности. Для расчета полной мощности используют COS f , который иногда называют коэффициентом мощности. COS f принимают из паспорта электрооборудования. При отсутствии данных из п. 6.12 СП 31-110-2003. Полная мощность рассчитывается следующим образом:
формула
, где Р – мощность потребителя, Вт
Более подробно о расчете электрических нагрузок можно прочесть в инструкции по расчету нагрузок жилых зданий РМ-2696-01 и в своде правил СП 31-110-2003

3. Определяем ток линии.

Для определения сечения кабеля необходимо определить ток рассчитываемой линии:
- для однофазной линии
формула
, где S – полная мощность потребителя, ВА
- для трехфазной линии
формула
, где S – полная мощность потребителя, ВА
- для линии с трехфазным электрическим двигателем
формула
, где Р - мощность двигателя, n – КПД двигателя

4. Выбираем аппарат защиты.

В сетях напряжением менее 1000 В в качестве аппаратов защиты применяются автоматические выключатели (автоматы), предохранители и тепловые реле.

При внутреннем электроснабжении небольших жилых и нежилых помещений в основном применяют автоматы. Для линий, не содержащих электрические двигатели автоматы выбирают согласно условию:
формула
, где I н.р. – номинальный ток расцепителя автомата
I дл. – длительный ток линии или просто ток линии (рассмотрен в пункте 3)

В нашем случае для упрощения можно принять то, что номинальный ток расцепителя равен номинальному току автомата.

Следует обратить внимание на номинальный ток подключаемого оборудования, номинал автомата не должен превышать номинальные токи оборудования. Например, преимущественно осветительное оборудование рассчитано на ток 10 А, соответственно автомат, защищающий такую группу должен иметь номинальный ток 10 А. Если ток данной групповой линии превышает 10 А, то такую линию необходимо разделить на две (если понадобится, то более) части.
Для розеток – 16 А.

5. Выбираем проводник.

Только после выполнения всех перечисленных пунктов, инженер будет обладать достаточными данными для выбора проводника рассчитываемой линии.
Сечение проводника выбирается исходя из совокупности нескольких условий, которые призваны обеспечить нормальный режим работы проводника и его изоляции.

В нашем случае актуальны следующие условия:

Выбор проводника по нагреву.
Данное условие учитывает нагрев проводника протекающим в нем током.
Сечение проводника выбираем по максимально возможному току линии, который равен номинальному току расцепителя автомата
формула
и таблице соответствующей типу проводника главы 1.3 ПУЭ издание №6.
Для кабелей, указанных в пункте 1, актуальна таблица 1.3.6.

Выбор проводника по падению напряжения в линии.
Данное условие учитывает величину напряжения на зажимах потребителя, которая уменьшается в результате падения напряжения при загрузке данной линии. Согласно ГОСТ 13109-97 допустимое отклонение напряжения составляет +-5%. Однако, необходимо иметь ввиду, что 5% падение напряжение допускается на всем участке электроснабжения от трансформатора до потребителя. То есть если питающая линия здания обеспечивает падение напряжения 2%, то сети внутри здания не должны допускать падение напряжения более 3%.

Невыполнение этих требований приводит к следующим нежелательным эффектам при включении мощных потребителей:
- уменьшение яркости свечения ламп накаливания
- перебои в работе или невозможность запуска люминесцентных ламп
- перебои в работе или отключение электронной техники
- прочие неисправности потребителей, связанные с низким напряжением питающей сети

Падение напряжения в линии рассчитывается по формуле:
формула
при преобразовании этой формулы к полной мощности трехфазного потребителя, получается следующее выражение:
формула
В этом выражении первый множитель состоит из величин, постоянных для определенной марки провода и типа линии. Это значительно упрощает расчет величины падения напряжения.

Если расчетное падение напряжения в линии превышает 5%, то выбирается проводник большего сечения или линия делится на две (если понадобится, то более) части.



При выборе сечения необходимо учитывать требования к механической прочности проводника. Например, для внутренних сетей жилых зданий минимальное сечение проводников групповых линий составляет 1,5 кв. мм. (ПУЭ табл. 7.1.1)



Пример 1: На рис. 2 изображена групповая сеть освещения:

Сеть освещения


суммируя мощность светильников получаем мощность 420 Вт, расчетный ток равен 1,9 А. Выбираем автомат с номиналом 10 А. Для данной линии принимаем кабель ВВГнг 3х1,5 или NYMнг 3х1,5. Падение напряжения будет максимальным на участке ЩК – Т1 и составит 0,1 %, условие dU менее 5% выполнено.

Пример 2: На рис. 3 изображена групповая розеточная линия, к розеткам которой планируется подключение стиральной и посудомоечной машины:

Силовая группа


мощность потребителей данной линии составляет 4400 Вт, расчетный ток равен 20 А.
Подходящим автоматом является автомат на 25 А, однако такой автомат не обеспечит защиту розеточного соединения, рассчитанного на 16 А. Эту группу необходимо разделить на две линии:

Силовая линия


Выбираем для каждой линии автоматы с номиналом 16 А, кабели ВВГнг 3х2,5 или NYMнг 3х2,5. Падение напряжения будет максимальным на участке ЩК – Т1 и составит 0,7 %, условие dU менее 5% выполнено.



Как нельзя расчитывать сечение кабеля.

Повесить мощность Наиболее распространенным способом выбора сечения проводника является определение количества киловатт, которые можно «повесить» на данный кабель или провод.
Данный способ является слишком приблизительным для монтажа объектов капитального строительства (квартир, домов, офисов и т.п.).
Без учета максимально возможного тока, протекающего по линии, без учета длины линии, правильно выбрать сечение кабеля и его тип невозможно.
Результатом неправильно подобранного сечения проводника является его перегрев, преждевременный износ изоляции, пробой изоляции который приводит к короткому замыканию и возгоранию.

P.S. В данной статье не описан расчет питающих линий, линий содержащих электродвигатели, не учтены требования к линиям в пожароопасных и взрывоопасных помещениях.

Только точный инженерный расчет может обеспечить безупречную работоспособность электроустановки в течение десятков лет.

Комментарии к этой статье:

  • Комментариев пока нет
Вы можете оставить комментарий:
Ваше имя:

От 3 до 20 символов

Комментарий:

От 3 до 500 символов

Captcha
Введите код с картинки: