Obliczanie przekroju kabla i mocy automatów elektroinstalacyjnych
Obliczanie przekroju kabla i mocy automatów elektroinstalacyjnych
0.8-0.9 для бытовых нагрузок, 0.7-0.85 для двигателей
Обычно 3% для силовых сетей, до 5% для освещения
Wprowadź parametry do obliczeń
Kalkulator elektryczny online pomoże Ci obliczyć wymagany przekrój kabla i wartość znamionową wyłącznika automatycznego w okablowaniu elektrycznym. Uwzględniana jest moc obciążenia, prąd, napięcie, długość kabla, materiał przewodnika (miedź lub aluminium), typ sieci (jednofazowa lub trójfazowa) i dopuszczalny spadek napięcia.
Kalkulator elektryczny wykorzystuje dokładne wzory i normy PUE (Zasady instalacji elektrycznej), aby obliczyć przekrój kabla i wybrać maszynę. Nadaje się do obliczania przewodów elektrycznych w mieszkaniach, domach, biurach i obiektach przemysłowych. Wzory: Przekrój kabla = I × √(L × ΔU) / (k × U) lub Przekrój = I / J, gdzie I - prąd, L - długość, ΔU - spadek napięcia, k - współczynnik materiałowy, U - napięcie, J - gęstość prądu. Nominał maszynowy = I × 1,25 (z marżą 25%).
Przyjrzyjmy się praktycznym przykładom obliczania przekroju kabla i mocy maszyn dla różnych rodzajów obciążeń:
Grupa gniazdek w mieszkaniu o mocy 2,5 kW
Входные данные:
Moc: 2,5 kW
Napięcie: 220 V
Długość kabla: 15 m
Materiał: miedź
Typ sieci: jednofazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 2500 / (220 × 0,9) = 12,6 A
Gęstość prądu (miedź): 4 A/mm²
Przekrój prądu: 12,6 / 4 = 3,15 mm²
Standardowy przekrój: 2,5 mm² to za mało, wybierz 4 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 12,6 × 1,25 = 15,75 A → 16 A (typ C)
Spadek napięcia: 0,8%Результат:
Przekrój kabla: 4 mm² (miedź), Automatyczny: 16 A (typ C)
Тип:
Gniazda w mieszkaniu
W przypadku gniazd zalecany jest kabel miedziany o przekroju co najmniej 2,5 mm², ale dla długości większej niż 10 m lepiej jest użyć kabla 4 mm²
Grupa oświetleniowa, moc 0,5 kW
Входные данные:
Moc: 0,5 kW
Napięcie: 220 V
Długość kabla: 25 m
Materiał: miedź
Typ sieci: jednofazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 500 / (220 × 0,95) = 2,4 A
Gęstość prądu (miedź): 4 A/mm²
Przekrój prądu: 2,4 / 4 = 0,6 mm²
Przekrój standardowy: 1,5 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 2,4 × 1,25 = 3 A → 6 A (typ C)
Spadek napięcia: 0,5%Результат:
Przekrój kabla: 1,5 mm² (miedź), Automatyczny: 6 A (typ C)
Тип:
Oświetlenie
Do oświetlenia wystarczy kabel miedziany 1,5 mm² i wyłącznik automatyczny 6-10 A.
Kuchenka elektryczna o mocy 7,5 kW
Входные данные:
Moc: 7,5 kW
Napięcie: 220 V
Długość kabla: 8m
Materiał: miedź
Typ sieci: jednofazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 7500 / (220 × 0,9) = 37,9 A
Gęstość prądu (miedź): 4 A/mm²
Przekrój prądu: 37,9 / 4 = 9,5 mm²
Przekrój standardowy: 10 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 37,9 × 1,25 = 47,4 A → 50 A (typ C)
Spadek napięcia: 1,2%Результат:
Przekrój kabla: 10 mm² (miedź), Automatyczny: 50 A (typ C)
Тип:
Kuchenka elektryczna
Potężni odbiorcy wymagają kabla o dużym przekroju i odpowiedniego wyłącznika automatycznego.
Trójfazowy silnik asynchroniczny o mocy 5,5 kW
Входные данные:
Moc: 5,5 kW
Napięcie: 380 V
Długość kabla: 30 m
Materiał: miedź
Typ sieci: Trójfazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 5500 / (√3 × 380 × 0,85) = 9,8 A
Gęstość prądu (miedź): 4 A/mm²
Przekrój prądu: 9,8 / 4 = 2,45 mm²
Przekrój standardowy: 2,5 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 9,8 × 1,25 = 12,25 A → 16 A (typ D)
Spadek napięcia: 2,1%Результат:
Przekrój kabla: 2,5 mm² (miedź), Automatyczny: 16 A (typ D)
Тип:
Silnik trójfazowy
W przypadku silników wyłącznik automatyczny typu D służy do ochrony przed prądami rozruchowymi
Kabel wejściowy do domu prywatnego, moc 10 kW
Входные данные:
Moc: 10 kW
Napięcie: 220 V
Długość kabla: 50 m
Materiał: aluminium
Typ sieci: jednofazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 10000 / (220 × 0,9) = 50,5 A
Gęstość prądu (aluminium): 3 A/mm²
Przekrój prądu: 50,5 / 3 = 16,8 mm²
Przekrój standardowy: 16 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 50,5 × 1,25 = 63,1 A → 63 A (typ C)
Spadek napięcia: 2,8%Результат:
Przekrój kabla: 16 mm² (aluminium), Automatyczny: 63 A (typ C)
Тип:
Kabel wejściowy
Kabel aluminiowy wymaga większego przekroju, ale jest tańszy niż miedź
Oświetlenie uliczne, moc 1 kW, długa linia
Входные данные:
Moc: 1 kW
Napięcie: 220 V
Długość kabla: 100 m
Materiał: miedź
Typ sieci: jednofazowy
Spadek napięcia: 3%Расчёт:
Prąd: 1000 / (220 × 0,95) = 4,8 A
Gęstość prądu (miedź): 4 A/mm²
Przekrój prądu: 4,8 / 4 = 1,2 mm²
Przekrój spadku napięcia: wymagane 4 mm²
Przekrój standardowy: 4 mm²
Parametry znamionowe maszyny: 4,8 × 1,25 = 6 A → 10 A (typ C)
Spadek napięcia: 2,9%Результат:
Przekrój kabla: 4 mm² (miedź), Automatyczny: 10 A (typ C)
Тип:
Oświetlenie uliczne
W przypadku długich linii decydującym czynnikiem jest spadek napięcia, a nie gęstość prądu
Obliczenia elektryczne obejmują kilka etapów, aby uzyskać dokładny wynik, biorąc pod uwagę wszystkie parametry obciążenia i warunki instalacji.
Допустимые токи для медного кабеля при открытой прокладке:
19 А
27 А
38 А
50 А
70 А
100 А
140 А
175 А
Различные типы автоматов и их применение:
Для слабоиндуктивных нагрузок
Для бытовых нагрузок
Для высоких пусковых токов
Расчёт сечения кабеля по току нагрузки и падению напряжения с выбором стандартного сечения
Расчёт номинала автоматического выключателя с запасом 25% и выбором типа (B, C, D)
Учёт падения напряжения при выборе сечения кабеля, проверка соответствия нормам ПУЭ
Выбор материала проводника (медь или алюминий) с автоматическим учётом плотности тока
Высокая точность расчётов на основе нормативов ПУЭ и стандартов электромонтажа
Korzystanie z kalkulatora elektrycznego zapewnia wiele korzyści przy projektowaniu przewodów elektrycznych: dokładne obliczenie przekroju kabla, właściwy dobór maszyny, bezpieczeństwo, oszczędność materiałów.
Точный расчёт сечения кабеля и номинала автомата с учётом всех параметров и нормативов
Обеспечение безопасности электропроводки путём правильного выбора сечения и автомата
Оптимизация затрат на материалы за счёт точного расчёта без избыточного запаса
Удобный и быстрый расчёт без необходимости сложных вычислений и таблиц
Aby uzyskać dokładny wynik, postępuj zgodnie z naszymi zaleceniami przy obliczaniu okablowania elektrycznego.
Dokładnie zmierz długość kabla z marginesem 10%
Wybierz miedź do nowego okablowania, aluminium tylko do opcji budżetowych
Zawsze wybieraj maszynę z marginesem 25% prądu znamionowego
Monitoruj spadek napięcia, nie więcej niż 3-5%
W przypadku gniazd oblicz prąd obciążenia: I = P / (U × cos φ). Wybierz przekrój prądu: dla miedzi gęstość prądu wynosi 4 A/mm², dla aluminium 3 A/mm². Przykład: moc 2,5 kW, prąd 12,6 A → przekrój 4 mm² (miedź) lub 6 mm² (aluminium).
Wartość znamionowa maszyny = Prąd projektowy × 1,25 (marża 25%). W gniazdach zwykle stosuje się wyłączniki automatyczne 16 A lub 25 A (typ C). Przykład: prąd 12,6 A → automatyczny 16 A (12,6 × 1,25 = 15,75 A).
Do oświetlenia zwykle wystarcza kabel miedziany o przekroju 1,5 mm² i wyłącznik automatyczny 6-10 A. W przypadku linii o długości większej niż 30 m lepiej jest zastosować 2,5 mm², aby skompensować spadek napięcia.
Miedź: gęstość prądu 4 A/mm², lepiej przewodzi prąd, jest droższa, ale bardziej niezawodna. Aluminium: gęstość prądu 3 A/mm², tańsze, ale wymaga większego przekroju i jest mniej niezawodne w połączeniach. Do nowego okablowania zaleca się miedź.
Dla pieca o mocy 7,5 kW: prąd = 7500 / (220 × 0,9) = 37,9 A. Przekrój miedzi: 37,9 / 4 = 9,5 mm² → wybierz 10 mm². Automatyczny: 37,9 × 1,25 = 47,4 A → 50 A (typ C).
Typ B: do obciążeń lekko indukcyjnych (lampy, grzejniki). Typ C: do obciążeń domowych (gniazdka, oświetlenie) - najczęstszy. Typ D: do wysokich prądów rozruchowych (silniki, sprężarki).
Spadek napięcia nie powinien przekraczać 3-5%. W przypadku długich linii (>30 m) wybierz większy przekrój kabla. Wzór: ΔU = (2 × ρ × L × I) / (S × U) × 100%, gdzie ρ to rezystywność (0,0175 dla miedzi), L to długość, I to prąd, S to przekrój poprzeczny, U to napięcie.
Dla sieci trójfazowej prąd oblicza się: I = P / (√3 × U × cos φ), gdzie √3 ≈ 1,73. Następnie dobiera się przekrój w zależności od gęstości prądu: dla miedzi 4 A/mm², dla aluminium 3 A/mm². Przykład: 5,5 kW, 380 V → prąd 9,8 A → przekrój 2,5 mm² (miedź).
Tak, w przypadku instalacji ukrytej dopuszczalna gęstość prądu jest niższa ze względu na gorsze odprowadzanie ciepła. Dla miedzi w ukrytej uszczelce: 3 A/mm² zamiast 4 A/mm². Dla aluminium: 2 A/mm² zamiast 3 A/mm².
Oblicz całkowitą moc wszystkich gniazd w grupie, a następnie prąd: I = P / (U × cos φ). Nominał maszynowy = I × 1,25. Przykład: 5 gniazdek o mocy 2 kW = 10 kW, prąd 45,5 A → automatyczne 50 A lub 63 A (typ C).
Tak, ale każda grupa musi mieć oddzielny wyłącznik w tablicy rozdzielczej. Maszyna wejściowa jest obliczana dla całkowitego obciążenia wszystkich grup ze współczynnikiem jednoczesności 0,7-0,8.
Kabel wejściowy jest obliczany dla całkowitej mocy wszystkich odbiorców przy współczynniku jednoczesności 0,7-0,8. Przykład: dom 10 kW, współczynnik 0,8 = 8 kW, prąd 36,4 A → kabel 10 mm² (miedź) lub 16 mm² (aluminium).
Współczynnik mocy pokazuje stosunek mocy czynnej do mocy pozornej. Dla obciążeń domowych cos φ = 0,8-0,9 (lampy, grzejniki), dla silników cos φ = 0,7-0,85. Przy niskim cos φ przy tej samej mocy wymagany jest większy prąd.
Dla silnika: prąd = moc / (√3 × U × cos φ × η), gdzie η to sprawność (zwykle 0,85-0,9). Następnie przekrój: dla miedzi 4 A/mm², dla aluminium 3 A/mm². Maszyna jest wybierana jako typ D z marginesem 1,5-2 od prądu znamionowego dla ochrony przed prądami rozruchowymi.
Według PUE spadek napięcia na odcinku od źródła do odbiorcy nie powinien przekraczać 5% dla sieci oświetleniowych i 3% dla sieci elektroenergetycznych. W praktyce starają się nie przekraczać 3% dla wszystkich sieci.
Rezystancja kabla: R = (ρ × L) / S, gdzie ρ to rezystywność (0,0175 oma mm²/m dla miedzi, 0,0283 dla aluminium), L to długość w metrach, S to przekrój poprzeczny w mm². Spadek napięcia: ΔU = 2 × R × I dla sieci jednofazowej, ΔU = √3 × R × I dla sieci trójfazowej.
Zgodnie z PUE 7.1.34 w budynkach mieszkalnych o przekroju mniejszym niż 16 mm² należy stosować wyłącznie kabel miedziany. Kabel aluminiowy może być używany tylko o przekroju 16 mm² i większym, ale do nowego okablowania zaleca się użycie miedzi.
Oblicz całkowitą moc wszystkich odbiorców, biorąc pod uwagę współczynnik jednoczesności (zwykle 0,7-0,8). Następnie prąd i przekrój kabla. Przykład: odbiorniki 8+5+3 kW, współczynnik 0,8 = 12,8 kW, prąd 58 A → kabel 16 mm² (miedź).
Maszynę wybiera się z marginesem 25% obliczonego prądu: Ocena = I × 1,25. Zapewnia to ochronę przed przeciążeniem i zapobiega fałszywym alarmom. W przypadku silników margines może być większy (1,5-2 razy) ze względu na prądy rozruchowe.
Stosuj tabele PUE z dopuszczalnymi prądami dla różnych przekrojów i metod układania. Dla otwartej instalacji miedzianej: 1,5 mm² - 19 A, 2,5 mm² - 27 A, 4 mm² - 38 A, 6 mm² - 50 A. W przypadku instalacji ukrytej prądy są o 20-30% niższe.
Zwiększ przekrój kabla. Spadek napięcia jest odwrotnie proporcjonalny do przekroju: gdy przekrój wzrasta 2-krotnie, spadek zmniejsza się 2-krotnie. Możliwe jest również zmniejszenie długości linii lub zastosowanie wyższego napięcia (380 V zamiast 220 V).
W przypadku oświetlenia niskonapięciowego prąd jest znacznie wyższy: I = P / U. Przy napięciu 12 V dla mocy 100 W prąd = 100 / 12 = 8,3 A. Wymagany jest większy przekrój kabla: 2,5-4 mm², aby skompensować duży spadek prądu i napięcia.
Tak, można podłączyć jeden kabel do puszki, a następnie podzielić go na grupy. Przekrój głównego kabla oblicza się dla całkowitego obciążenia wszystkich grup przy współczynniku jednoczesności 0,7-0,8.
W temperaturach powyżej 25°C dopuszczalna gęstość prądu maleje. Przy 35°C: dla miedzi 3,5 A/mm², przy 40°C: 3 A/mm². W temperaturach poniżej 25°C można zwiększyć gęstość prądu, ale nie więcej niż o 10%.
Przewód uziemiający musi mieć przekrój co najmniej: dla fazy do 16 mm² - równy fazie, dla fazy 16-35 mm² - 16 mm², dla fazy powyżej 35 mm² - połowa fazy, ale nie mniej niż 16 mm².
W przypadku silnika wybrano automatyczny typ D o wartości znamionowej 1,5-2,5 prądu znamionowego silnika w celu ochrony przed prądami rozruchowymi. Przykład: silnik 5,5 kW, prąd 11 A → automatyczny 16-25 A (typ D). Stosowany jest również przekaźnik termiczny z ustawieniem 1,05-1,2 prądu znamionowego.
Ogrzewanie elektryczne ma dużą moc. Przykład: grzejnik 3 kW, prąd 13,6 A → kabel 4 mm² (miedziany), 16 A automatyczny (typ C). W przypadku kilku grzejników oblicz całkowitą moc ze współczynnikiem jednoczesności.
Nie, używanie kabla o mniejszym przekroju jest niebezpieczne: przegrzanie, pożar, utrata mocy na skutek spadku napięcia. Zawsze wybieraj przekrój standardowy równy lub większy niż projektowany. Można wziąć większą część na rezerwę.
W przypadku kąpieli należy wziąć pod uwagę wysoką temperaturę i wilgotność. Użyj kabla z podwójną izolacją (VVGng-LS) i wybierz przekrój z marginesem 20-30%. Automatyczne urządzenie z RCD dla ochrony przed porażeniem prądem. Przykład: 6 kW, prąd 27 A → kabel 6 mm² (miedź), automat 32 A + RCD.
Standardowe przekroje kabli miedzianych: 0,75, 1, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500 mm². Wybierany jest większy przekrój standardowy najbliższy obliczonemu.