Здравствуйте мои Уважаемые читатели!
Сегодня я хочу поговорить о том, как правильно подобрать сечение и количество жил кабеля который необходимо использовать для питания нагрузок разных мощностей и назначения.
Начнем с того, что определимся с материалом из которого выполнены проводники. Это может быть алюминий и медь. Как правило для современной проводки используются медные кабели. (о том какие бывают кабели и что обозначают буквы в его названии смотрите здесь) Обычно в квартирах и коттеджах для питания розеточной сети применяют кабели ВВГнг(А)-LS 3х2,5, а для сети освещения ВВГнг(А)-LS 3х1,5. Такой выбор позволяет корректно запитать большинство бытовых приборов и приборов освещения.
Однако, есть нагрузки, которые требуют применения кабелей большего сечения. Например, варочная панель или электрический котел отопления, мощность которых может достигать 10 и более кВт.
Итак попробуем разобраться как правильно подобрать сечение и количество жил для тех или иных нагрузок. Начнем с количества жил. Если напряжение питания прибора 220В, то кабель для него, нужно использовать 3-х жильный, а если 380В, то 5-ти жильный. Это происходит потому, что при напряжении 220В сеть однофазная (1фаза), а при 380В – трехфазная (3 фазы). Совместно с фазными проводниками в кабелях проходят нулевой рабочий проводник и проводник заземления. Отсюда и разное количество проводников. 3 и 5 соответственно.
С количеством жил разобрались, теперь сечение. Сечение зависит от мощности прибора, а точнее от тока, который будет протекать по проводникам во время его работы. Для того чтобы определить этот параметр, необходимо мощность прибора (Вт) разделить на напряжение(В). Например, мощность варочной панели – 10 кВт. Делим 10000Вт на 220В, получаем 45,5А. Немного иная ситуация для напряжения 380В. Для этого напряжения формула расчета выглядит так: 10000Вт делим на 1,73*380В = 10000/658 получаем 15,2А. Как можно увидеть, при одинаковой мощности потребителя, ток для сети 380В примерно в 3 раза меньше чем для сети 220В. Теперь согласно специальной таблице подбираем сечение кабеля для каждого варианта. Для этого используем таблицу 1.3.6. Правил Устройства Электроустановок. Выбираем столбец для трехжильных кабелей, проложенных в воздухе.
В результате получаем для сети 220В кабель на нагрузку 10 кВт кабель ВВГнг(А)-LS 3х10, а для сети 380В на туже нагрузку - ВВГнг(А)-LS 5х2,5. С помощью данного способа можно подобрать кабель для любого потребителя у которого отсутствует реактивная мощность. (нагревательные приборы, лампы накаливания и пр.)
Давайте разберемся что же с другими нагрузками, и что такое такое реактивная мощность? Если говорить простым языком, это некоторая вредоносная составляющая, которая создает дополнительную нагрузку, и способствует увеличению тока текущего по проводнику и увеличивающая его нагрев. Реактивная мощность бывает индуктивной и емкостной. Источниками реактивной мощности являются потребители у которых в устройстве есть катушки индуктивности. В частности это электродвигатели и трансформаторы. Для таких потребителей в расчет потребляемых токов вводится дополнительная величина - коэффициент мощности - cosφ. Значение этого параметра варьируется от 0,1 до 1 и измеряется она в ВА (Вольт Ампер) Чем больше значение cosφ, тем меньше реактивная мощность. А максимальное его значение - 1. Для наглядности давайте посмотрим на картинку
Активная (рабочая) мощность + Реактивная мощность = полная мощность.
В начале статьи мы с вами считали токи для для нагревательного прибора. У такого прибора нет реактивной мощности (cosφ.=1) и соответственно активная мощность=полной. Для потребителей у которых есть реактивная мощность, полная мощность (ВА) = активная мощность (Вт) + реактивная мощность (ВА).
Теперь разберемся как эту реактивную мощность учесть в расчете тока который будет протекать в проводниках питающих такой потребитель. В качестве примера возьмем вентилятор, стиральную машину, пылесос или холодильник. Во всех этих приборах есть двигатель, а следовательно реактивная мощность. Значение cosφ можно посмотреть на шильдике прибора или в его паспорте в разделе "Характеристики"
Итак предположим что мощность пылесоса указанная производителем - 2,2 кВт. Его cosφ по паспорту = 0,85. Для того что бы посчитать ток, нам нужно 2200 Вт разделить на 220В и разделить на 0,85. Получаем 2200/220/0,85 =11,7А. Для сравнения возьмем расчет тока для нагревателя той же мощности. У него нет реактивной мощности (cosφ=1). 2200/220/1=10А. Мы видим, что при одинаковой активной мощности, (мощность указанная производителем), полная мощность отличается у разных нагрузок на величину равную реактивной мощности. Соответственно и токи различаются, и это необходимо учитывать. Особенно если это расчет мощного потребителя, или потребителя с большим значением реактивной мощности.
Спасибо за внимание!