Как выбрать сечение кабеля

Как выбрать сечение кабеля

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2	Диаметр проводника, мм	Медный провод			Алюминиевый провод
		Ток, А	Мощность, кВт		Ток, А	Мощность, кВт
			220 В	380 В		220 В	380 В
0,5 мм2	0,80 мм	6 А	1,3 кВт	2,3 кВт
0,75 мм2	0,98 мм	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
1,0 мм2	1,13 мм	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
1,5 мм2	1,38 мм	15 А	3,3 кВт	5,7 кВт	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
2,0 мм2	1,60 мм	19 А	4,2 кВт	7,2 кВт	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
2,5 мм2	1,78 мм	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт	16 А	3,5 кВт	6,1 кВт
4,0 мм2	2,26 мм	27 А	5,9 кВт	10,3 кВт	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт
6,0 мм2	2,76 мм	34 А	7,5 кВт	12,9 кВт	26 А	5,7 кВт	9,9 кВт
10,0 мм2	3,57 мм	50 А	11,0 кВт	19,0 кВт	38 А	8,4 кВт	14,4 кВт
16,0 мм2	4,51 мм	80 А	17,6 кВт	30,4 кВт	55 А	12,1 кВт	20,9 кВт
25,0 мм2	5,64 мм	100 А	22,0 кВт	38,0 кВт	65 А	14,3 кВт	24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм 2 . Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Сечение провода по току.

В теории и практике, выбору площади поперечного сечения провода по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».

Расчет сечения проводов.

В науке не используется понятие «толщина» провода. В литературных источниках используется терминология – диаметр и площадь сечения. Применимо к практике, толщина провода характеризуется площадью сечения.

Довольно легко рассчитывается на практике сечение провода. Площадь сечения вычисляется с помощью формулы, предварительно измерив его диаметр (можно измерить с помощью штангенциркуля):

S = π (D/2)2 ,

• S – площадь сечения провода, мм
• D- диаметр токопроводящей жилы провода. Измерить его можно с помощью штангенциркуля.

Более удобный вид формулы площади сечения провода:

S=0,8D.

Небольшая поправка — является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:

В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется провод, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.

В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .

Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) — система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .

Рекомендовано прочитать статью про выбор сечения провода для постоянного тока. В статье приведены теоретические данные и рассуждения о падении напряжения, о сопротивлении проводов для разных сечений. Теоретические данные сориентируют, какое сечение провода по току наиболее оптимально, для разных допустимых падений напряжения. Также на реальном примере объекта, в статье о падении напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины, приведены формулы, а также рекомендации о том, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине провода. И являются обратно пропорциональными сопротивлению.

Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.

1. Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).

2. Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.

3. Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.

Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).

Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.

Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.

Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

одного двух жильного

одного трех жильного

Как выбрать сечение кабеля

При проведении монтажных работ часто возникает вопрос, кабель какого типа и сечения выбрать и не ошибиться?

Как подобрать правильное сечение кабеля

Во-первых, нужно отметить, что многие путают кабель и провод, или думают, что это одно и то же. Провода чаще всего используются для расключения электрических шкафов, либо для заземления. Для питания электрооборудования они не подходят, т.к. на провода действуют более жесткие требования к способам прокладки, чем на кабели.

Какие бывают сечения кабелей и проводов

Существует список стандартных сечений на ряд кабелей и проводов:

Вы также можете встретить другие сечения, но они являются нестандартными, поэтому производятся кабельными заводами только на заказ.

Кабели бывают с медными и алюминиевыми жилами. Для внутренней прокладки в зданиях обычно применяются медные, несмотря на то, что алюминиевые намного дешевле первых. Важно знать, что использование алюминиевых кабелей для проводки розеточных сетей и освещения запрещено.

Правила расчета сечения кабеля

Чтобы рассчитать сечение кабеля, прежде всего нужно узнать, однофазным (220 В) или трехфазным (380 В) является подключаемый прибор. Таблица выбора количества жил кабеля и их значение по цвету в зависимости от фазы представлена ниже:

Количество жил кабеля

Значение каждой жилы

Однофазная — 220 В

• Синяя, голубая или белая с голубой полоской — рабочий ноль.
• Желто-зеленая — защитный ноль.
• Жила любого другого цвета, например, красного, черного, белого и т.д. называется фазной.

Трехфазная — 380 В

Внутри помещений обычно используют кабели следующих марок:

1. ВВГнг(А)-LS, с твердыми жилами, он лучше подходит при строительстве и ремонте.

2. NYM, который является более дорогим аналогом ВВГ.

Наиболее выгодным решением является взять кабель с многопроволочной структурой, например, для межблочной связи между блоками сплит-системы, чтобы создать удлинитель или сделать шнур для какого-либо электроприбора. Для этого лучше всего подойдет провод, или как его еще называют гибкий кабель, ПВС.

В промышленном строительстве, а также при риске возгорания могут понадобиться негорючие кабели ВВГнг-FRLS благодаря их огнестойкости.

После того, как вы определились с типом кабеля и количеством жил, осталось разобраться с сечением.

Существуют стандарты применения кабелей с сечением, так для освещения используется сечение 1,5 мм2, а для розеток 2,5 мм2.

Расчет сечения кабеля по мощности

Определяющим фактором для выбора сечения является мощность (P — Ватт) электроприбора, в который планируется подключать кабель, а также потребляемый им ток (I — Ампер).

Формула для расчета тока при известной мощности:

Как выбрать нужное сечение провода?

Не знаю как у вас, а у меня есть одна проблема: каждый раз, когда дело доходит до приобретения проводов/кабелей на более-менее серьёзную нагрузку, у меня делаются страшные глаза, и я начинаю судорожно вспоминать, а какой конкретно кабель мне нужен на мою нагрузку и как его следует подбирать?

В какой-то момент мне это надоело, и я решил разобраться в вопросе, результаты чего приведены ниже и, возможно, будут полезны и вам.

Небольшой спойлер от автора: дальше последует некоторый результат моих исследований этой темы. Суждения в тексте ниже могут быть где-то верны, где-то ошибочны, а где-то недостаточно подробны. В любом случае, надеюсь, что будет интересно!

▍ Вводная часть

Для начала давайте разберёмся с основными понятиями, чтобы нам дальше было проще. Для подведения электричества к потребителям используются следующие элементы инфраструктуры:

• воздушная линия — специальная система для передачи электрического тока проводам, располагающимся на воздухе, и укреплённая на специальных несущих конструкциях в виде железобетонных или деревянных столбов;
• кабельная линия — линия электропередач, которая проложена в специально оборудованных сооружениях (каналах, шахтах) просто по воздуху и располагается на стенах или потолках зданий. Кроме того, линии могут быть проложены в водной среде;
• электропроводка — распределительная сеть электроснабжения напряжением до 1000 В (далее речь будет идти именно о таких сетях), которая выполнена в виде изолированных проводов или кабелей, имеющих сечения до 16 , которые также могут быть проложены как внутри зданий, так и снаружи.

К распределительной электропроводке подключаются приёмники электрической энергии, которые должны быть по своему номинальному напряжению равны номинальному напряжению питающей сети.

Питающие сети могут быть выполнены в четырёхпроводном виде, на номинальное напряжение 380/220 В, где нейтраль заземляется. Сеть подобного типа представляет собой четыре провода, из которых три являются фазными, а один нулевым, имеющим глухое заземление (благодаря такому заземлению напряжение на нулевом проводе близко к нулю):

При этом напряжение между фазными линиями составляет 380 В, а между любым фазным и нулевым проводом — 220 В.

Таким образом, к фазным выводам подключаются трёхфазные потребители (например, трёхфазные электродвигатели), а однофазные потребители (например, лампы накаливания, любая бытовая техника) подключается между фазным и нулевым проводами.

При этом получается, что к одной и той же сети могут быть подключены в один и тот же момент как трёхфазные потребители, так и однофазные.

Вкратце, зачем вообще нужно делать трёхфазную сеть: она позволяет получить устойчивое вращающееся магнитное поле в трёхфазных электродвигателях, кроме того, подобная сеть позволяет получать два напряжения без использования преобразующих трансформаторов (380/220), что удобно для разных потребителей.

Первым создателем трёхфазной сети был российский учёный Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Именно он придумал располагать обмотки генератора под углом в 120°, что и дало на выходе три фазы. Кроме того, он же разработал и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, конструкция которого без особых изменений сохранилась по наше время.

В общем случае, разница между трёхфазными и однофазными электродвигателями заключается в том, что:

• однофазные имеют более простую конструкцию, большую надёжность (отсутствует такая проблема, как обрыв фазы на трёхфазных, которая вызывает необходимость сооружать определённые системы контроля двигателя; в то время как у однофазных при обрыве фазы двигатель просто перестанет работать);
• однофазные требуют больших пусковых токов;
• однофазные имеют меньший коэффициент мощности, соответственно — меньший КПД.

▍ Расчёт участка сети

При подборе характеристик проводов и кабелей питания электрической сети, прежде всего, необходимо руководствоваться следующими соображениями:

• сопротивляемость нагреву;
• механическая прочность;
• потери напряжения на этом участке сети;
• экономическая плотность тока.

При подборе сечений конкретных участков сети, исходя из соображений противостоянию нагреву и экономической плотности тока, достаточно только знать токовые нагрузки этих участков, в то время как расчёт с точки зрения потерь напряжения можно произвести, если кроме этого известны ещё и длины этих участков.

Если расчёт ведётся для трёхфазных сетей, то нагрузка участка каждой из фаз принимается равной друг другу (но на самом деле это условие соблюдается только в том случае, если сеть используется для питания трёхфазных электродвигателей).

Что же касается питания однофазных потребителей, то на самом деле, здесь наблюдается постоянно неравномерность загрузки каждой фазы сети, хотя при практических расчётах всё равно считают распределение нагрузки по фазам равномерной.

Если мы считаем нагрузку на каждую фазу равномерной, то для расчётов не нужно показывать абсолютно все провода, достаточно нарисовать обобщённую схему сети с указанием подключённых потребителей и длин каждого участка сети.

Если есть чертёж, согласно которому должна быть проложена сеть, то можно измерить все длины её участков прямо по чертежу с учётом его масштаба (т. е. измеряем по чертежу, а потом масштабируем до реальных размеров). Если же такого чертежа нет, каждый участок должен быть измерен в реальности.

Определение нагрузки участков сети является довольно непростой задачей, так как отдельные приёмники электроэнергии потребляют одну и ту же мощность (например, лампочка), в то время как электродвигатель нагружает сеть по-разному, в зависимости от режима и момента работы: стартует ли он в данный момент или уже стабильно работает, находится ли в режиме холостых оборотов или же к нему подключён какой-то механизм, который замедляет вращение электродвигателя, и ему приходится преодолевать эту нагрузку. Таким образом, в одних своих режимах двигатель может оказывать слабую нагрузку на сеть и быть недогруженным, в противовес этому в других оказывать повышенную нагрузку на сеть.

Кроме того, задача может быть ещё более усложнена, если подобных потребителей больше одного.

Чтобы понять, какую нагрузку такой потребитель будет оказывать на участок сети, необходимо определить максимально возможную среднюю нагрузку за получасовой период работы.

Для определения расчётной нагрузки на сеть можно воспользоваться следующей формулой:

• — коэффициент спроса;
• — номинальная мощность группы электроприёмников.

Для исследования участка сети согласно нагреву или экономической плотности тока необходимо определить размер тока каждого потребителя (здесь и далее в формулах используется расчётная мощность потребителя, формула расчёта которой приведена выше).

Для трёхфазного потребителя это происходит в последующей формуле:

• — расчётная мощность потребителя;
• — номинальное напряжение на разъёме потребителя;
• — коэффициент мощности потребителя.

• — номинальное напряжение приёмника(ов), равное фазному напряжению сети подключения.

По первому закону Кирхгофа, в любой точке сети сумма приходящих токов должна быть равна сумме выходящих токов. Таким образом, когда известны токи каждого потребителя необходимо их просто суммировать (для магистрали), чтобы понять, какой ток будет течь по магистральной линии и какие токи будут течь конкретному потребителю.

Например, в квартире 3 потребителя: 30А, 15А, 5А. Таким образом, к каждому конкретному потребителю будет течь указанный номинал тока, в то время как ввод в квартиру должен выдерживать (как минимум, но нужен ещё запас): 30 + 15 + 5 = 50А.

Теперь, когда нам известно, какие токи потребуются потребителям, мы можем выяснить требующиеся сечения проводов, которые потребуются для обеспечения этих потребителей, с учётом ряда условий, описанных ниже.

▍ Выбор с учётом сопротивляемости нагреву

Протекание электрического тока по проводникам сопровождается рядом явлений, одним из которых является нагрев проводника одновременно с его охлаждением из-за излучения этого тепла в окружающую среду. По прошествии некоторого времени нагрев и охлаждение проводника уравновешиваются, и температура стабилизируется на некотором значении.

Максимально допустимое значение температуры для проводника является разным для разных типов проводников и устанавливается исходя из соображений безопасности его эксплуатации, так как долговременный нагрев может привести как к разрушению изоляции, так и к возможным возгораниям и взрывам окружающей среды.

Существуют справочные таблицы, которые регламентируют максимальные токовые нагрузки для различных проводников. Ниже приведён пример подобных таблиц (они могут быть несколько староваты, поэтому можно поискать нечто поновее). В указанных таблицах подразумевается (допустимая токовая нагрузка подобрана таким образом), что голые провода не должны нагреваться более 70°, в то время как провода в пластиковой изоляции не должны нагреваться более 65°:

Картинка: Ф. Ф. Карпов – «Как выбрать сечение проводов и кабелей»

Информация в указанных таблицах приведена с учётом того, что эксплуатация происходит при обычных условиях, которые представляют собой температуру воздуха в 25° с расстоянием между соседними кабелями не менее 35 мм (при свободной прокладке) и 50 мм (при прокладке в каналах).

Если же условия эксплуатации не являются типовыми, то расчёт допустимой нагрузки (Iд) производится так:

• — величина допустимой нагрузки при обычных условиях (взята из таблиц выше);
• — поправочный коэффициент, величина которого может быть взята из таблиц ниже, в зависимости от того, проложен ли кабель по воздуху, или же в траншее.

Картинка: Ф. Ф. Карпов – «Как выбрать сечение проводов и кабелей»

В таблицах выше были приведены максимальные токовые нагрузки при обычных условиях, однако нужно понимать, что подобная нагрузка там дана для продолжительного режима работы, в то время как многие устройства работают в кратковременно-периодическом режиме, соответственно, питающие их участки сети могут выдерживать большие токи (кратковременно), чем предусмотрено таблицами. Для этого случая существует поправочный коэффициент, который может быть применён в формуле выше:

• — относительная продолжительность рабочего периода, которая вычисляется по формуле ниже.

• — продолжительность рабочего периода (т. е. на какое время кратко включился потребитель);
• — общая длительность цикла (сколько всего будет работать потребитель).

▍ Выбор с учётом экономической плотности тока

Итак, на предыдущих этапах мы выяснили, какой ток будет потреблять наша нагрузка и как выбрать проводники по максимально допустимой нагрузке.

И всё равно остаётся вопрос — а точно ли такие проводники надо выбрать? А может не такие, а какие-то другие? 🙂

И именно на эти вопросы нам позволит ответить этот раздел. Дело в том, что даже относительно стабильно работающие потребители в итоге всё равно работают с переменной нагрузкой, например, те же самые уличные фонари постоянно работают ночью и вечером и не работают утром и днём. Или же, взять линии электроснабжения троллейбусов/трамваев — у них будут наблюдаться всплески потребления рано утром и вечером, когда люди едут на работу/с работы, в то время как в промежутках проводники, питающие этих потребителей, будут недогружены. Имеет ли смысл для них протягивать «максимально мощные» линии? Или же где-то можно сэкономить?

Для этого можно использовать следующую формулу, которая позволяет определить сечение проводника с учётом экономической плотности тока:

• — расчётный ток линии;
• — экономическая плотность тока, значения которой могут быть взяты из таблицы ниже для проводов, шин и кабелей.

Картинка: Ф. Ф. Карпов – «Как выбрать сечение проводов и кабелей»

В заключение можно сказать, что комплексные расчёты являются достаточно сложными, и можно произвести расчёты ещё и по потерям напряжения на линии (если знаем длину линий или можем её измерить), так как обеспечение потребителей стабильным электропитанием является важным вопросом, и отклонения его от требуемых значений может негативно сказаться на них. Однако в рамках этой статьи мне кажется приведение подобной методики несколько избыточным, так как мало кто из читающих эту статью будет заниматься протягиванием линий в сотни метров длиной 🙂 Типовыми задачами домашних самоделкиных будет являться подбор небольших кусков кабелей для питания 3D-принтера, ЧПУ-станка, освещения в беседку, и всё в таком духе.

Поэтому в рамках указанных задач, полагаю, величину потерь в линиях можно смело игнорировать. Конечно, если вы используете специальные электротехнические медные/алюминиевые провода, а не пытаетесь самостоятельно изготовить и использовать стальные/чугунные и т. д. провода 🙂 Тем не менее, желающие смогут более глубоко ознакомиться с разными методиками в литературе, приведённой ниже.

▍ Использованные источники

1. Ф. Ф. Карпов — «Как выбрать сечение проводов и кабелей».
2. Н. А. Мельников — «Электрические системы».