Расчет сечения жилы кабеля и номинального тока защитного автоматического выключателя

Надежная и безопасная эксплуатация электропроводки в первую очередь зависит от правильного выбора сечения жил кабельных линий и номинала защитных устройств. Превышение допустимого длительного тока проводника приведет к перегреву и быстрому старению изоляции.

При выборе сечения проводника в первую очередь проводится проверка по нагреву длительным током нагрузки. Для каждого сечения Правилами Устройства Электроустановок устанавливаются длительные допустимые токи в зависимости от вида изоляции и внешних условий.

Для бытовой нагрузки, как правило, применяются кабеля с поливинилхлоридной изоляцией марок ВВГ, ВВГнг, ВВГнг-LS. Поэтому в своих расчетах я пользуюсь таблицей 1.3.4 ПУЭ 7.

Как пользоваться таблицей?

Согласно п.1.3.10 ПУЭ 7 при определении количества жил многожильного проводника нулевой рабочий проводник системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются. Например, нам нужно определить допустимый длительный ток кабеля ВВГ 3х1,5. Т.к. заземляющий и нулевой защитный проводник в расчет не принимаются, поэтому ток определяем по столбцу «одного двухжильного», что составляет 18А. В случае трехфазной нагрузки допустимый длительный ток для кабеля ВВГ 5х1,5 или ВВГ 4х1,5 определяется по столбцу «одного трехжильного» что составляет 15А.

Номинальный ток автоматического выключателя для защиты цепи должен быть больше тока нагрузки, чтобы исключить ложные срабатывания в нормальном режиме работы, и меньше максимально допустимого длительного тока кабельной линии. Несоблюдение последнего условия приведет к перегреву и, как следствие, к быстрому старению и разрушению изоляции.

Хочу обратить Ваше внимание на особенность работы защиты от перегрузки, а именно теплового расцепителя автоматического выключателя. Согласно п.8.6.1 ГОСТ Р 50345 – 2010 время работы автоматического выключателя с перегрузкой 13% (1,13•In) должно составлять не менее одного часа при номинальном токе In ≤ 63А и не менее двух часов при номинальном токе In > 63А. Время работы автоматического выключателя с перегрузкой 45% (1,45•In) должно составлять не более одного часа при номинальном токе In ≤ 63А и не более двух часов при номинальном токе In > 63А.

Также на параметры теплового расцепителя влияет температура окружающего воздуха и взаимное тепловое влияние параллельно расположенных в один ряд автоматических выключателей. Более подробно об этом Вы можете прочитать в статье «Устройство и принцип работы автоматических выключателей».

Учитывая все вышесказанное, составим план действий при выборе сечения жилы медного кабеля с поливинилхлоридной изоляцией и номинального тока защитного автоматического выключателя:

1. Определение тока нагрузки.

2. Выбор номинального тока автоматического выключателя с применением поправочных коэффициентов kn и kt по условию: фактический номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки.

3. Умножаем полученный в п.2 фактический номинальный ток автоматического выключателя на 1,45 и выбираем сечение жилы кабеля с большим значением допустимого длительного тока по таблице 1.3.4 ПУЭ 7.

Применяя данную методику расчета исключается перегрев кабеля в режиме перегрузки и увеличивается надежность электропроводки в целом.

Процесс расчета занимает достаточно много времени, поэтому был разработан онлайн-калькулятор расчета сечения жилы кабеля и выбора номинала автоматического выключателя по мощности нагрузки.

Чтобы использовать онлайн-калькулятор, потребуются определить следующие величины:

1. Расчетная мощность группы электроприемников либо установленная мощность отдельного электроприемника. Как правило, мощность электроприбора указана на табличке, расположенной на корпусе. Это активная мощность, которая измеряется в Ваттах.

2. Коэффициент мощности нагрузки cosf, показывающий отношение активной мощности к полной. В таблице ниже указаны основные виды бытовых нагрузок и соответствующие им коэффициенты мощности.

3. Напряжение питания нагрузки. При трехфазном подключении – это 380В, при однофазном – 220В.

4. Материал проводника. Cu – медный проводник, Al – алюминиевый. Напоминаем, что внутренняя разводка электропроводки кабелем с алюминиевыми жилами запрещена.

5. Температура эксплуатации защитного автоматического выключателя. В случае, если защитная аппаратура установлена в неотапливаемом помещении либо на улице, то необходимо выполнить два расчета с указанием минимально и максимально возможных температур.

6. Количество параллельно размещенных защитных устройств.