Jak správně vypočítat průřez kabelu pro napájení?

Výpočet průřezu kabelu podle výkonu a délky zátěže pomocí kalkulačky – výpočet průřezu kabelu podle proudu online, pomocí vzorců, tabulek.

• Konfigurace
• Způsob platby
• Udržet
• Osvědčení
• materiály
• Widget pro webové stránky
• Komentáře

S naší kalkulačkou to zvládnete výpočet průřezu kabelu podle výkonu (zátěž) nebo proud, s přihlédnutím k délce vedení s minimální chybou. Hlavními indikátory jsou materiál vodiče (měď, hliník), napětí (220 V / 380 V) a zatížení / proud v obvodu. Způsob uložení kabelu ovlivňuje průřez vodiče – u uzavřených kabelů je vyžadován větší průřez, protože kov se více zahřívá kvůli omezenému přenosu tepla. Po provedení klasického výpočtu výkonu / proudu se provede dodatečný výpočet pro délku vodiče – z výsledné dvojice hodnot se vybere největší. Teoretické zdůvodnění výpočtu je uvedeno níže ve formě vzorců a tabulek. Možná vás bude zajímat pouze kalkulátor ztráty napětí.

Související regulační dokumenty:

• PUE-7 “Pravidla pro instalaci elektrických instalací”
• SP 76.13330.2016 “Elektrická zařízení”
• GOST R 50571.5.52-2011 / IEC 60364-5-52:2009 „Nízkonapěťové elektrické instalace. Výběr a montáž elektrozařízení»
• GOST 31946-2012 “Samonosné izolované a chráněné vodiče pro nadzemní elektrické vedení”

GOST 31947-2012 “Dráty a kabely pro elektrické instalace pro jmenovité napětí do 450/750 V”

Jak vypočítat průřez kabelu podle výkonu?

První krok. Vypočítá se celkový výkon všech elektrických spotřebičů, které lze připojit k síti:

• P₁, P₂ .. – výkon elektrických spotřebičů, W;
• K_с – faktor poptávky (pravděpodobnost současného provozu všech zařízení), standardně se rovná 1.

Druhý krok. Poté se určí jmenovitý proud v obvodu:

• P_součet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
• U – napětí v síti;
• cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.92.

Třetí krok. V poslední fázi se použijí tabulky podle PUE (Pravidla elektrické instalace).

Tabulka průřezů měděných kabelů podle proudu podle PUE-7

Průřez vodiče, mm 2	Proud A pro položené vodiče
	otevřeně	v jedné trubce
		dvě jednojádrové	tři jednojádrové	čtyři jednojádrové	jedno dvoujádro	jedno tříjádrové
0.5	11	–	–	–	–	–
0.75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1.2	20	18	16	15	16	14.5
1.5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2.5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

Tabulka průřezu hliníkového kabelu pro proud podle PUE-7

Průřez vodiče, mm 2	Proud A pro položené vodiče
	otevřeně	v jedné trubce
		dvě jednojádrové	tři jednojádrové	čtyři jednojádrové	jedno dvoujádro	jedno tříjádrové
2	21	19	18	15	17	14
2.5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	–	–	–
185	390	–	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–	–

V 7. vydání Electrical Code žádné tabulky průřezů kabelů podle výkonu, k dispozici jsou pouze aktuální údaje. Při výpočtu sekcí podle tabulek zatížení na internetu tedy riskujete, že dostanete nesprávné výsledky.

Výběr průřezu kabelu podle síly proudu

První krok. Výpočet se provádí přesně stejným způsobem, to znamená, že se nejprve vypočítá celkový výkon všech elektrických spotřebičů, které lze připojit k síti:

• P₁, P₂ .. – výkon elektrických spotřebičů, W;
• Kс – koeficient odběru (pravděpodobnost současného provozu všech zařízení), standardně se rovná 1.

Druhý krok. Poté se určí jmenovitý proud v obvodu (pro stejnosměrný a střídavý proud (1-fázový / 3-fázový), v tomto pořadí):

• P_součet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
• U – napětí v síti;
• cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.95.

Třetí krok. V poslední fázi se používají stejné tabulky podle PUE (Pravidla elektrické instalace), které jsou uvedeny výše.

Výpočet průřezu kabelu po délce

První krok. Nejprve se určí jmenovitý proud v obvodu:

• P_součet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
• U – napětí v síti;
• cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.95.

Druhý krok. Poté se vypočítá odpor vodiče:

• dU – ztráta napětí, ne méně než 1 % (0.01) a ne více než 10 % (0.1);
• I – síla proudu.

Třetí krok. Průřez vodivého jádra se vypočítá podle vzorce:

Instalace domácí elektrické sítě musí být provedena tak, aby uživatelé mohli snadno zapnout několik výkonných elektrických spotřebičů současně. Proto je nutné vybrat průřez vodiče pro domácí elektroinstalaci na základě kompetentního výpočtu parametrů elektrické sítě bytu a domu.

Existuje několik metod výpočtu. Doporučujeme, abyste se seznámili s různými přístupy a vybrali si tu nejlepší možnost. Kromě technologie pro výpočet průřezu vodiče článek popisuje hlavní parametry pro výběr elektrického vedení a uvádí regulační omezení maximálního výkonu elektrických spotřebičů.

Proč znát parametry drátu

Standardní elektrické zásuvky jsou dimenzovány na trvalý proud 16 A, což odpovídá maximálnímu výkonu přiloženého spotřebiče 3,52 kW. Obvykle se k nim připojuje měděný kabel o průřezu 2,5 mm 2, což může být zavádějící při výběru typu vodiče pro zbytek vedení.

Souběžně s nárůstem průřezové plochy kabelu se zvyšuje i jeho cena. Šetřit na elektroinstalaci se však nevyplatí – to může v budoucnu vést k mnohem vyšším finančním nákladům.

Když se elektrony pohybují kovem, část energie se rozptýlí jako teplo. Při velkém proudu a malém průřezu kabelu může tepelná složka vést k přehřátí kovu a roztavení jeho pláště.

V domácích podmínkách to může iniciovat jak zkrat uvnitř stěny, tak i zapálení přerušených vodičů, zejména při zlomech.

V důsledku toho mohou nastat následující situace:

1. Rozsáhlý požárpokud je v blízkosti kabelu hořlavý materiál.
2. Svodový proud s neúplným roztavením pláště jádra. To vede k plýtvání spotřebou energie a možnosti úrazu obyvatel elektrickým proudem.
3. Neviditelné přerušení drátu ve zdi. V důsledku toho je část bytu nebo celá místnost bez proudu. Poté je nutné vyhledat místo mezery a následnou výměnu elektroinstalace s místní opravou stěny.

Výběr silného elektrického drátu pro byt s marží má také jednu nevýhodu – nadměrné utrácení finančních prostředků, což nedává smysl. Výběr části elektroinstalace se proto nejlépe provádí pomocí výpočtových metod, aby se předešlo všem výše uvedeným problémům.

Faktory výběru části elektroinstalace

Nejen výkon zařízení určuje charakter požadovaného elektrického vedení. Existují další faktory, jejichž vliv je třeba vzít v úvahu při výpočtu požadovaného průřezu kabelu. Mohou ovlivnit tvorbu tepla ve vodiči, jeho nebezpečí požáru a výkonnostní charakteristiky.

1. Materiál jádra: měď, hliník.
2. Typ izolace: PTFE, PVC, PE a další plasty.
3. Délka vodiče od zdroje proudu k zařízení.
4. Způsob položení drátu: otevřená instalace, skrytá ve zdi nebo pomocí kabelových kanálů.
5. Teplotní podmínky v místnosti.
6. Počet fází a síťové napětí.
7. Elektrické schéma.

Měď má menší odpor než hliník, takže výpočty pro tyto materiály se provádějí samostatně. Průřez měděného jádra může být asi 1,5krát menší než průřez hliníku.

Izolační materiál také ovlivňuje výběr elektrického vodiče. Existují speciální pláště, které vydrží vysoké teploty bez roztavení nebo změny odporu, takže takové kabely mohou být vystaveny zvýšenému zatížení a používány při zvýšených teplotách.

Jednožilové dráty jsou levnější, ale hůře se ohýbají, proto se častěji používají ve stacionárních elektroinstalacích.

Elektrický kabel v dřevěných domech by měl být položen v kovovém zvlnění, aby byly sousední materiály chráněny před ohněm.

Silná izolace nejen chrání kovové jádro před vnějšími vlivy, ale také zabraňuje odvodu tepla

Míra úbytku napětí závisí na délce vodiče a jeho průřezu, proto je třeba tyto parametry brát v úvahu i pro činnost citlivé elektroniky.

Elektrické vodiče uzavřené v krabicích nebo omítnuté ve stěně ztrácejí při delším zatížení teplo v menší míře, takže se rychleji přehřívají a vyžadují větší jmenovitý průřez.

Kabeláž z elektroměru do propojovacích krabic lze obecně načíst současně z několika zařízení připojených k různým zásuvkám. Proto musí být výpočet průřezu těchto úseků kabelu proveden samostatně.

Také zatížení elektrického kabelu závisí na napětí a počtu připojených fází. Ale protože se v každodenním životě používá převážně jednofázové zapojení s napětím 220 V, vliv tohoto faktoru nebude uvažován.

Metoda stanovení průřezu domovní elektroinstalace

Při výpočtu průřezu jádra elektrického kabelu při instalaci domácí elektroinstalace se bere v úvahu mnoho faktorů. Existují speciální počítačové programy, které umožňují zohlednit všechny vlastnosti domu a potřeby jeho obyvatel. Pomocí popsané metody však můžete sami určit průřez potřebný pro zapojení.

Je důležité pochopit, že průměr drátů v bytě se může lišit od místnosti k místnosti. Na vstupu do elektroměru je pouze jeden, u rozvodné skříně již může být průřez vodiče menší, u zásuvek a lamp – ještě menší.

Na každém úseku elektroinstalace je žádoucí určit parametry, které jsou pro to nezbytné, aby nedošlo k přeplatku za příliš silné dráty.

Pokud si nepřejete vypočítat průřez pokládané kabeláže, můžete použít doporučení zkušených elektrikářů, kteří tvrdí:

Navzdory doporučením PUE 7.1.34 provádět výpočty pro všechna elektrická vedení, praktické zkušenosti ukazují, že ve většině případů jsou akceptovány standardní hodnoty. Osvětlovací větve v bytech a domech se zpravidla pokládají kabelem 3 × 1,5 mm². Za maximální výkon se považuje 4,1 kW. Stroj na osvětlovacích větvích je nastaven na jmenovitou hodnotu 10A

Napájecí vedení pro zásuvky jsou vedeny kabelem 3×2,5 mm². Maximální výkon do 5,9 kW, je potřeba jistič s jmenovitým proudem 16A

Pro zajištění připojení výkonných spotřebičů, jako je elektrický sporák, trouba nebo MCH, se používá kabel 3 × 6 mm². Maximální výkon až 10,1 kW. Stroj je potřeba s jmenovitým proudem 32 A

Pro připojení k elektrické síti do domu nebo bytu se používá kabel o průřezu 3 × 6 mm². Nyní se však kvůli nárůstu výkonných spotřebičů v pouzdrech stále více používá pro vstup kabel o průřezu 3 × 10 mm².

Pro domácí elektroinstalační zařízení je nejvhodnější kabel VVGng-LS. Obsahuje mírné začlenění halogenů, které při doutnání představují hrozbu

Kabely označené VVG a VVGng jsou zakázány pro instalaci elektrické sítě v domě nebo bytě. Jejich izolace je vyrobena z PVC – polymeru, který při spalování / doutnání uvolňuje velké množství toxických látek

Je zakázáno stavět elektrické rozvody z kabelu s PVC izolací z důvodu značného obsahu halogenů. Doutnající izolace drátů s jejich nízkým obsahem umožňuje lidem evakuaci, aniž by se vážně otrávili

Kabel PPGng-HF je považován za nejbezpečnější pro život a zdraví majitelů obytných nemovitostí. Neobsahuje vůbec žádné halogeny.

Výpočet podle výkonu přístroje

Nejjednodušší metodou pro určení požadovaného průřezu vodiče je jeho výpočet s přihlédnutím k výkonu provozovaných elektrických spotřebičů a korekčním faktorům. Tato technika zahrnuje několik fází.

Fáze 1. Shrnutí výkonu elektrických spotřebičů. V ideálním případě potřebujete znát nominální spotřebu energie každého zařízení, která je uvedena na jeho štítku. Pokud byt ještě není vybaven, můžete si vypočítat přibližnou potřebu elektřiny pomocí tabulky č. 1 níže.

Domácí spotřebiče stejné funkčnosti a velikosti mohou mít spotřebu energie, která se liší 2-3krát, takže její hodnotu je třeba sledovat na každém zařízení (+)

Při výpočtu můžete také použít parametry zařízení, která se nacházejí v podobných bytech příbuzných nebo přátel. Existuje další možnost – jít do obchodu s domácími spotřebiči, podívat se na jeho vlastnosti a zároveň hledat vhodný model zařízení pro domácnost.

Číslo etapy 2. Stanovení faktoru simultánnosti. Může být vyjádřen v procentech nebo jako číselná hodnota od 0 do 1. Koeficient udává poměr spotřeby elektřiny zařízeními současně připojených k síti k celkovému výkonu všech domácích zařízení, vypočtený v první fázi.

Obvykle je koeficient 0,8, ale můžete si ho spočítat sami na základě zvyklostí obyvatel domova.

Nezneužívejte přenosné zásuvky, odpaliště a prodlužovací kabely. Je vhodné používat pouze zařízení s vestavěným bezpečnostním mechanismem, který odpojí elektřinu při vysokém proudu

Etapa číslo 3. Stanovení bezpečnostního faktoru. Tento ukazatel zohledňuje možný nárůst spotřeby elektřiny za několik let. Obvykle se rovná 1,5-2, ale pokud má dům již kompletní sadu elektrických spotřebičů, pak lze hodnotu koeficientu brát jako 1,2-1,3. Hlavní věcí je v budoucnu nelitovat malého průřezu vodičů.

Číslo etapy 4. Výpočet maximálního povoleného zatížení.

Vyrábí se podle vzorce:

P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,

• P – maximální přípustné zatížení ve W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – součet jmenovitých výkonů všech elektrických spotřebičů;
• K – koeficient simultánnosti;
• J – bezpečnostní faktor.

Pokud je například celkový výkon zařízení 7500 W, faktor simultánnosti je 0,8, bezpečnostní faktor je 1,5, pak bude maximální povolené zatížení:

Tento ukazatel bude použit v dalších výpočtech.

Číslo etapy 5. Stanovení maximálního povoleného proudu.

Indikátor je určen jednoduchým vzorcem:

I=P/U,

• I – přípustná síla proudu;
• P – maximální přípustné zatížení ve W;
• U – napětí v síti – 220 V.

Pomocí údajů čtvrtého stupně můžete určit maximální přípustnou sílu proudu:

Metoda výpočtu průřezu kabelu podle výkonu a proudu je podrobně popsána v tomto článku.

Číslo etapy 6. Výpočet průřezu kabelu dle tabulky. Vzhledem k tomu, že optimální výběr vodiče pro domácí elektroinstalaci je ovlivněn nejen parametry zařízení, ale také vnějšími faktory (materiál jádra, jeho plášť, schéma zapojení atd.), existují pro každý případ tabulky, které jsou popsány níže .

Určení průřezu elektrického kabelu podle tabulek

Pro určení optimálního průřezu drátu pro domácí elektroinstalaci existují speciální tabulky. Všechny jsou zaměřeny na hodnotu přípustné proudové síly, která se vypočítá samostatně podle výše uvedené metody. Dále budou zváženy tabulkové možnosti pro určení průřezu vedení.

Výpočet průřezu běžných domácích drátů je uveden v tabulkách:

Kvůli křehkosti hliníku jsou dráty z tohoto materiálu vyráběny pouze o průřezu 2 mm. Neexistují také žádné lankové hliníkové dráty vyrobené z tenkých drátů (+)

Níže je uveden výpočet průřezu vodičů pro přenášení a prodlužovacích šňůr.

Prodlužovací kabely jsou v obchodech málokdy k dostání s průřezem vodiče větším než 1,5 mm2, proto byste je neměli zatěžovat výkonnými elektrospotřebiči (+)

Proudové zatížení elektrického kabelu s otevřeným a uzavřeným uložením je různé. Ale jsou považovány za stejné, pokud je drát položen v zemi v širokém zásobníku. To umožňuje kabelu odevzdávat teplo okolnímu vzduchu a méně se zahřívat.

Výpočet průřezu pro měděné a hliníkové vodiče v závislosti na způsobu uložení kabelu je uveden v tabulce.

Maximální proud závisí také na počtu žil v kabelu, protože každé z nich generuje teplo, které je shrnuto pod jedním pláštěm (+)

Podobné tabulky se používají při výpočtech elektrických rozvodů a v průmyslu. Kabely pro domácnost jsou obvykle mnohem jednodušší, takže počet konstrukčních materiálů pro ně je značně omezený. Parametry uvedené v tabulkách nejsou vynalezeny, ale jsou uvedeny v průmyslových normách, například v GOST 31996-2012.

Výpočet poklesu napětí

Nejen stupeň zahřívání vodiče, ale také elektrické napětí na vzdáleném konci vodiče závisí na průřezu elektrického kabelu. Domácí spotřebiče jsou určeny pro určité parametry elektrické sítě a jejich neustálý nesoulad může vést ke snížení životnosti zařízení.

V případě poklesu napětí na kotli je vhodné nainstalovat stabilizátor, aby zařízení nedocházelo k dodatečnému zatížení v důsledku nesouladu ve výkonu elektrické sítě

Při prodlužování kabelu dochází k poklesu napětí. Tento efekt lze snížit zvětšením průřezu vedení. Kritický je pokles napětí na konci vodiče o 5% ve srovnání s jeho hodnotou u zdroje proudu.

Tento ukazatel lze vypočítat pomocí známého vzorce:

Upad u2d I * XNUMX * (ρ * L) / S,

• ρ – měrný odpor kovu, Ohm*mm2/m;
• L – délka kabelu, m;
• S – průřez vodiče v mm2;
• Upfall – pokles napětí, Volt;
• I je proud procházející vodičem.

Pokud je vypočtený úbytek napětí větší než 5 % jmenovitého napětí, pak je nutné použít kabel s větším průřezem. To zajistí stabilní provoz zařízení.

Na hodnotu napětí jsou zvláště citlivé topné kotle, pračky a další zařízení s mnoha relé a senzory. Tuto vlastnost je třeba vzít v úvahu při používání nosičů.

Regulační omezení

Energetické společnosti, které poskytují elektřinu obyvatelům, mají právo omezit maximální celkový výkon spotřebičů v bytě. Toho lze dosáhnout instalací elektroměrů s určitou propustností.

Zařízení je vybaveno automatickými jednorázovými nebo opakovaně použitelnými pojistkami, které se aktivují při překročení prahové hodnoty proudu.

Elektroměry sovětského typu jsou masivně nahrazovány elektronickými. Jsou ještě citlivější na přetížení, kvůli kterému rychle selhávají.

Pokud vyjmete zástrčky z měřiče a připojíte jej přímo k elektroinstalaci bytu, pak je zaručeno, že vyhoří při dlouhém narušení provozního režimu. Většina sovětských měřičů instalovaných v bytech vydrží špičkové zatížení 25 A po dobu až 1 minuty.

Poté jsou spáleny, což může vést k platbě za instalaci nového zařízení a pokutě za porušení provozního řádu.

Elektroinstalace ve vchodu také neodolá vysokému zatížení, jehož vyhoření může odpojit několik bytů najednou. Proto při připojení bytu k vnitrodomové síti kabelem 2,5 mm byste neměli očekávat, že silnější vnitrobytový drát bude schopen odolat vysokému zatížení.

Zvláště důležité je vzít v úvahu faktor regulačních omezení při plánování instalace elektrického vytápění, podlahového vytápění, infrasauny a dalších energeticky náročných zařízení.

Nejprve je třeba se poradit o možnostech elektrozařízení instalovaných před bytem v příslušných inženýrských sítích.

Pokud se rozhodnete vypočítat parametry elektrického vedení sami, bude pro vás užitečné pochopit takové pojmy, jako je: proud, výkon a napětí. Více se dočtete v článku – Jak vypočítat výkon, proud a napětí: principy a příklady výpočtů pro domácí podmínky

Závěry a užitečné video k tématu

Videa poskytují praktické rady elektrikářů při výběru a nákupu domácí elektroinstalace. Pomohou vám zakoupit zařízení, které odpovídá kabelu, což rozhodně ochrání váš domov před možnými problémy s přetížením sítě.

Výběr průřezu kabelu v obchodě:

Shoda průřezu kabelu a parametrů automatické pojistky:

Výběr části kabelu a stroje:

Chyby při výběru elektrického kabelu:

Hlavními faktory při výběru kabelu pro domácí elektroinstalaci jsou výkon domácích spotřebičů a omezení elektrických sítí, které dodávají elektrickou energii do bytu.

Po správném výběru průřezu vodiče můžete zapnout všechny potřebné elektrické spotřebiče do sítě. To eliminuje nepříjemnosti při provozu zařízení a umožňuje zabránit vznícení kabeláže.

Máte co dodat, nebo máte dotazy k výpočtu úseku elektroinstalace? Zanechte prosím komentáře k publikaci, zapojte se do diskusí k materiálu. Kontaktní formulář je ve spodním bloku.