›DIPOL‹

Как рассчитать сечение кабеля

Как подобрать сечение медного и алюминиевого кабеля. Формула тока, таблицы допустимых токов ПУЭ, проверка потерь напряжения на длинной линии, примеры расчёта и проверка реального сечения жилы.

ДИПОЛЬ · Обновлено · 6 мин чтения

Сечение кабеля выбирают в три шага. Сначала считают ток нагрузки, затем по таблицам ПУЭ находят сечение, которое выдерживает этот ток при выбранном способе прокладки, и в конце проверяют потери напряжения на длине линии. Для медного кабеля в квартире обычно берут 1,5 мм² на освещение, 2,5 мм² на розетки и 4–6 мм² на варочную панель и другие мощные приборы. Номинал автомата не должен превышать допустимый ток кабеля.

Материал подготовлен центром инженерного образования ДИПОЛЬ (Москва) по действующим ПУЭ и ГОСТ. Статья справочная: работы в электроустановках выполняет электрик с допуском при снятом напряжении.

Обложка статьи «Как рассчитать сечение кабеля»: срез силового кабеля с медными жилами

Шаг 1. Переведите мощность в ток

Таблицы допустимых нагрузок в ПУЭ составлены по току, поэтому мощность сначала переводят в амперы. Если на линии несколько приборов, их мощности складывают с учётом того, что будет работать одновременно.

Однофазная сеть:  I = P / (230 × cos φ)
Трёхфазная сеть:  I = P / (1,73 × 400 × cos φ)
Для нагревателей cos φ ≈ 1. Для двигателей и компрессоров его берут из паспорта, обычно 0,8–0,9.

Водонагреватель на 5 кВт в однофазной сети потребляет 5000 / 230 ≈ 21,7 А. Тот же прибор в трёхфазном исполнении берёт 5000 / (1,73 × 400) ≈ 7,2 А на фазу. Трёхфазное подключение мощных потребителей позволяет обойтись кабелем меньшего сечения.

Шаг 2. Найдите сечение по таблице допустимых токов

Допустимый длительный ток — это ток, при котором жила нагревается не выше допустимой для изоляции температуры. Он зависит от материала жилы, числа нагруженных жил и условий охлаждения. Кабель в воздухе охлаждается лучше, чем провод в трубе.

Допустимые длительные токи кабелей с медными и алюминиевыми жилами в воздухе, А
СечениеМедь, двухжильныйМедь, трёхжильныйАлюминий, двухжильныйАлюминий, трёхжильный
1,5 мм²1919нетнет
2,5 мм²27252119
4 мм²38352927
6 мм²50423832
10 мм²70555542
16 мм²90757060
25 мм²115959075

Выдержка из табл. 1.3.6 ПУЭ и табл. 1.3.7 ПУЭ. По п. 1.3.10 ПУЭ кабели в коробах и пучками на лотках считают по этим же таблицам как проложенные в воздухе. Для кабелей по ГОСТ 31996-2012 производители публикуют свои таблицы, и в проекте используют таблицу конкретного кабеля.

В однофазной линии ток течёт по двум жилам, фазной и нулевой. Защитный проводник PE в нормальном режиме не нагружен, и п. 1.3.10 ПУЭ прямо говорит, что защитные проводники в расчёт не принимаются. Поэтому трёхжильный кабель 3 × 2,5 в однофазной сети оценивают по столбцу для двухжильных кабелей. В трёхфазной линии нагружены три фазные жилы, и нужен столбец для трёхжильных.

Табличные значения рассчитаны на нормальные условия: жила +65 °C, воздух +25 °C. Если в одной штробе или трубе лежит несколько кабелей или в помещении жарко, допустимый ток снижают поправочными коэффициентами из табл. 1.3.3 ПУЭ и следующих за ней.

Шаг 3. Проверьте потери напряжения на длине

Кабель, который не перегревается, всё ещё может оказаться слишком тонким для длинной линии. На сопротивлении жил теряется часть напряжения, и прибор в конце линии получает меньше 230 В. Для однофазной линии потери считают так.

ΔU = 2 × I × ρ × L / S
ΔU, % = ΔU / 230 × 100
I — ток, А. L — длина линии в одну сторону, м. S — сечение, мм². ρ — удельное сопротивление: у меди 0,0175, у алюминия 0,028 Ом·мм²/м. Множитель 2 учитывает, что ток идёт по фазе и возвращается по нулю.
Пример: линия в гараж длиной 60 м, нагрузка 25 А, медь
СечениеСопротивление петлиПотеря напряженияИтог
2,5 мм²0,84 Ом21 В, 9,1 %По нагреву на пределе, потери слишком велики
4 мм²0,53 Ом13,1 В, 5,7 %По нагреву проходит, потери велики
6 мм²0,35 Ом8,8 В, 3,8 %Подходит

Допустимые потери для конкретного объекта задаёт проект. Во внутренней групповой линии обычно стараются уложиться в несколько процентов, чтобы с учётом потерь во внешней сети напряжение у прибора осталось в пределах ±10 % от 230 В. Такое отклонение допускает ГОСТ 32144-2013. Для трёхфазной линии с равномерной нагрузкой в формуле вместо множителя 2 ставят 1,73 и считают процент от 400 В.

Шаг 4. Согласуйте кабель с автоматом

Номинал автомата выбирают между расчётным током нагрузки и допустимым током кабеля. В примере с гаражом при токе 25 А и кабеле 6 мм² подойдёт автомат 25 А. На длинной линии проверяют ещё и ток короткого замыкания в её конце: его должно хватить для быстрого отключения автомата. Подробнее об этом в статье о выборе автомата.

Обычный выбор для квартиры: медный кабель, длина линии до 20–25 м
ЛинияСечениеАвтомат
Освещение1,5 мм²10 А
Розетки комнат и кухни2,5 мм²16 А
Стиральная, посудомоечная машина2,5 мм², отдельная линия16 А
Кондиционер до 2,5 кВт2,5 мм²16 А
Варочная панель 7 кВт, однофазно6 мм²32 А

Медь или алюминий

Удельное сопротивление алюминия примерно в 1,6 раза выше, чем у меди, поэтому при одинаковом токе алюминиевый кабель берут на ступень больше. Алюминий дешевле и легче, но хуже переносит перегибы, а в контактах со временем окисляется и ослабевает.

Пункт 7.1.34 ПУЭ требует применять в зданиях кабели и провода с медными жилами. Алюминий допускается в питающих и распределительных сетях сечением от 16 мм², а также для отдельных электроприёмников инженерного оборудования сечением от 2,5 мм².

Как проверить, что сечение настоящее

На рынке встречается кабель с жилами тоньше, чем написано на оболочке. ГОСТ 22483-2021 задаёт жилу не диаметром, а наибольшим электрическим сопротивлением. Для медной однопроволочной жилы при 20 °C нормы такие.

Наибольшее сопротивление медной однопроволочной жилы при 20 °C
СечениеСопротивление, Ом/кмДиаметр жилы, около
1,5 мм²12,11,38 мм
2,5 мм²7,411,78 мм
4 мм²4,612,26 мм
6 мм²3,082,76 мм

Диаметр однопроволочной жилы получают из формулы S = π × d² / 4. У многопроволочных жил замер диаметра неточен, надёжнее измерить сопротивление бухты.

Три отрезка кабеля: сверху оригинальный NYM 3×2,5, ниже два кабеля с похожей маркировкой NUM-J
Сверху кабель NYM 3×2,5 заводского производства, ниже кабели с похожей маркировкой NUM-J. По оболочке их не отличить, проверяют жилу.Фото: BPK, Wikimedia Commons, CC0

В магазине кабель проверяют штангенциркулем по диаметру зачищенной жилы. Кабели по ГОСТ 31996-2012 обычно точнее соответствуют заявленному сечению, чем кабели по техническим условиям производителя.

Частые вопросы

Какое сечение кабеля нужно на 5 кВт?

В однофазной сети 5 кВт дают около 21,7 А. Нужен медный кабель 4 мм² и автомат 25 А. В трёхфазной сети ток на фазу около 7,2 А, и хватит меди 1,5 мм².

Сколько киловатт выдерживает кабель 2,5 мм²?

По табл. 1.3.6 ПУЭ медный кабель 2,5 мм² в однофазной линии выдерживает около 27 А, это примерно 6 кВт. Но розеточную группу защищают автоматом 16 А, поэтому реальный предел линии около 3,7 кВт.

Можно ли взять кабель с запасом по сечению?

Можно, а на длинных линиях это часто необходимо из-за потерь напряжения. Запас по сечению не отменяет правила подбора автомата: его номинал всё равно не должен превышать допустимый ток кабеля.

Нужно ли учитывать длину кабеля в квартире?

Для линий длиной до 20–25 м при обычных нагрузках потери невелики. Длину обязательно учитывают для линий в гараж, баню, к насосу и уличному освещению.

Где эту тему разбирают на практике

На курсе «Основы электрики и автоматики» в ДИПОЛЬ эту тему разбирают на занятии «Подбор кабеля: характеристики, изоляция, расчёт сечения, номенклатура» в разделе «ТОЭ и электрические сети». Занятия очные, в Москве: теорию сразу проверяют руками на своём стенде.

Посмотреть программу курса

Читайте также

Источники и ссылки