Три условия, по которым выбирают сечение
Сечение кабеля определяют не одним, а тремя условиями. Первое — нагрев: длительный ток нагрузки не должен превышать допустимый ток кабеля при выбранном способе прокладки. Второе — потеря напряжения: на длинной линии падение напряжения на самом проводе может сделать питание потребителя некачественным даже при безопасном токе. Третье — согласование с защитой.
Калькулятор проверяет сразу все три условия для каждого сечения из таблицы и выбирает наименьшее, подходящее по всем. Для коротких линий обычно решает нагрев, для длинных — потеря напряжения, и именно поэтому одно и то же оборудование на удалённой постройке требует кабель в два раза толще, чем рядом с щитом.
Расчётный ток по мощности
Если известна мощность в киловаттах, ток вычисляется по напряжению, коэффициенту мощности и КПД. Для однофазной сети I = P / (U·cos φ), для трёхфазной I = P / (√3·U·cos φ). Для электродвигателей мощность на валу нужно делить на КПД, поэтому КПД нагрузки вынесен в дополнительные параметры.
Если ток измерен или указан в паспорте, переключитесь на режим «По току» и введите его напрямую. Напряжение для однофазной сети — фазное (230 В), для трёхфазной — линейное (400 В). Потеря напряжения в процентах считается от того же значения, что вы указали.
Допустимые токи и поправки
Допустимый длительный ток зависит от материала жилы, способа прокладки, числа нагруженных жил, температуры окружающей среды и количества кабелей в пучке. Встроенная таблица содержит ориентировочные значения для медных проводов, проложенных открыто, по таблице 1.3.4 ПУЭ, и её нужно сверять с действующими нормативами для вашего случая.
Для алюминия, скрытой проводки в трубе, прокладки в земле или в пучке выберите ввод своей таблицы: достаточно набрать строки «сечение; ток». Поправочный коэффициент в дополнительных параметрах умножает все токи таблицы, чтобы учесть группу кабелей, температуру воздуха или солнечный нагрев.
Потеря напряжения и потери мощности
На сопротивлении жил кабель нагревается и теряет часть напряжения. Для медного провода сечением 2,5 мм² сопротивление примерно 7 Ом на километр, а для 10 мм² — около 1,75 Ом на километр. Калькулятор учитывает температуру жилы, коэффициент мощности и индуктивное сопротивление линии, поэтому результат ближе к реальности, чем простая формула по активному сопротивлению.
Таблица второго уровня показывает, как потеря напряжения растёт с длиной линии при выбранном сечении. Потери мощности в линии, выраженные в ваттах и процентах, помогают оценить стоимость энергии, которая выделяется в кабеле в виде тепла, и решить, оправдано ли переходить на ближайшее большее сечение.
Выбор автомата и границы расчёта
Номинал автомата выбирается по ближайшему стандартному значению не ниже расчётного тока, а допустимый ток кабеля должен быть не меньше номинала автомата. Если кабель по току подходит, но защищать его выбранным автоматом нельзя, калькулятор автоматически берёт следующее сечение.
Результат носит инженерно-справочный характер: в нём нет проверки на токи короткого замыкания, термическую стойкость, механическую прочность и требования к минимальному сечению для конкретных цепей. Для проектной документации расчёт должен выполнять квалифицированный специалист по действующим нормам.
Формула расчёта
I = P / (k·U·cos φ); ΔU = m·I·L·(r·cos φ + x·sin φ), k = 1 или √3, m = 2 или √3
Проверенные примеры
Медь, 230 В, cos φ 0,95, потеря не более 3 %.
Ток 32,04 А; по нагреву хватает 4 мм², по потере напряжения нужно 10 мм²; автомат 40 А, потеря 2,14 %.
400 В, cos φ 0,85, КПД 92 %, потеря до 5 %.
Расчётный ток около 40,6 А, автомат 50 А, выбрано 6 мм² с потерей напряжения около 4 %.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Выберите, что известно: мощность или ток, и тип сети.
- Введите напряжение, cos φ, длину линии, материал и допустимую потерю напряжения.
- Оставьте встроенную таблицу токов для меди или введите свою для алюминия и других условий.
- Прочитайте выбранное сечение, номинал автомата и таблицу проверки всех сечений.