Статья №5 Выбор сечения кабеля и номинала автоматических выключателей

Размещено 18.04.2017, 18:11


Здравствуйте, уважаемые читатели сайта adamant-pro.in.ua.

Одним из важнейших этапов электромонтажа является выбор сечения кабелей и защищающих автоматических выключателей (в дальнейшем по тексту мы будем называть их автоматы либо АВ).

По этому поводу постоянно разгораются споры и «ломаются копья». Больше всего споров вокруг сечения кабеля для розеток и АВ для них.

Для тех, кто хочет сразу получить краткую информацию и не читать всю статью, предлагаю таблицу:

Теперь более подробно.

Допустимые токи в проводниках

При обосновании мы будем опираться на нормативный документ «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ).

Соответствие сечения и токовой нагрузки на кабели и провода нормируется в ПУЭ таблицами 1.3.4 – 1.3.7. При создании новой электропроводки в жилых зданиях нужно использовать «медь».

2.5.3. У будинках слід застосовувати кабелі і проводи з мідними жилами. У житлових будинках найменший допустимий переріз мідних провідників повинен відповідати таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Найменші допустимі перерізи кабелів і проводів електричних мереж у житлових будинках

Мережі живлення та розподільні мережі допускається виконувати кабелями і проводами з алюмінієвими жилами, якщо їх розрахунковий переріз дорівнює 16 мм2 і більше.

По информации заводов-изготовителей кабельной продукции явно видно следующее:

  • для создания скрытой электропроводки необходимо использовать кабель ВВГнг (кабель NYM в Украине встречается редко).
  • провод ПВС или шнур ШВВП использовать нельзя. Их используют для гибкого подключения бытовых электроприборов.

Мы уже выяснили, что необходимо использовать медные кабели, поэтому обратимся к таблице 1.3.6 (именно в этой таблице ПУЭ нормирует допустимые длительные токи для медных кабелей).

Таблица 1.3.6 – Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами

Примечания:

  1. Сама таблица 1.3.6 имеет больший перечень сечений, но в жилых помещениях самыми распространенными сечениями являются 1,5 мм2, 2,5 мм2, 4 мм2. Существенно реже применяются 6 и 10 мм2.
  2. Согласно ПУЭ (1.3.9) при расчете количества «жил» в однофазной нагрузке не учитывается жила для «земли» (то есть учитывается «фаза» и «ноль» — берем данные для двухжильных кабелей). Для трехфазной нагрузки не учитывается «земля» и «ноль» (то есть берем данные для трехжильных проводов).
  3. Согласно ПУЭ (1.3.10) для проводников, проложенных в штукатурке, значения токов необходимо принимать как для кабелей, проложенных в воздухе.

Итоговая таблица допустимых токов для кабелей получится такой:

 

  

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели нужны для защиты кабелей и приборов, подключенных после «автомата».

Защитный механизм АВ имеет две защиты:

  • электромагнитный расцепитель (защищает приборы от короткого замыкания);
  • тепловой расцепитель (защищает кабель от перегрева).

От короткого замыкания защитит качественный АВ любого номинала (современные электромагнитные расцепители без труда и совершенно безошибочно определяют КЗ и отключают нагрузку за доли секунды, не допуская даже малейшего повреждения проводников и аппаратуры).

С токами перегрузки все сложнее. Такой ток ненамного отличается от номинального, в течение какого-то времени он может протекать по цепи совершенно без последствий. Поэтому нет необходимости отключать такой ток мгновенно, тем более что он мог и возникнуть очень кратковременно.

Номинал АВ выбирается таким образом, чтобы его тепловой расцепитель защищал кабель от перегрузки. При перегрузке кабель перегревается, его изоляция трескается, в итоге срок службы сокращается с 30-50 лет до нескольких лет или даже месяцев. Так же возможны пожары.

Две точки зрения на выбор автоматических выключателей:

Существует две точки зрения на соответствие номинала автомата и защищаемого кабеля:

Первая точка зрения опирается на межгосударственный стандарт МЭК 364-4-43-77 (п. 433.2) и «Правила устройства электроустановок» (п. 3.1.11). Согласно этим нормативным документам используется формула:

ІАВкабеля

где, ІАВ – номинал автоматического выключателя, Ікабеля – длительно допустимый ток кабеля.

Вторая точка зрения опирается на следующие аргументы:

  • тепловой расцепитель не может мгновенно сработать (в течение часа автомат держит ток 1,45* ІАВ), поэтому «разрешенный» ток для кабеля должен быть больше, чем ток, протекающий через АВ;
  • сечение жилы кабеля часто бывает меньше, чем заявлено (поэтому длительный ток кабеля нужно принимать меньше);
  • у большинства кабелей низкое качество изоляции (изоляция «дубовая»), поэтому нельзя допускать перегрева кабеля, т.к. изоляция быстро испортится, растрескается, это потребует замены кабеля (это невозможно сделать, не испортив отделку;
  • Если кабель эксплуатировать близко к его верхним границам допустимого тока – он будет больше нагреваться. При повышении температуры кабеля – любая изоляция стареет быстрее (В 1884 году Вант–Гофф установил, что при повышении температуры на 10 градусов скорость большинства реакций увеличивается в 2–4 раза).

Я считаю, что необходимо использовать «усредненный» вариант: не нужно брать кабель с «диким» запасом, но в тоже время нужно учитывать то, что автоматические выключатели при перегрузке срабатывают не сразу, и этот ток перегрузки – должен быть нормальным для кабеля.

Выбор номинала автомата с «правильной защитой от перегрева»

Каждый автомат имеет определенную зависимость между током, протекающим через него и временем его отключения при коротком замыкании или перегрузке.

 

Наиболее распространенными характеристиками являются «В» и «С».

Разница между этими характеристиками только в реакции на токи короткого замыкания, на токи перегрузки автоматы с характеристиками «В» или «С» реагируют одинаково (если это АВ от качественного бренда). Выбор характеристики это отдельный вопрос. Пока остановимся на том, как номинал «автомата» влияет на способность защитить кабель от перегрузки.

На приведенных графиках видно:

  • автоматы НЕ будут отключаться при токе на 13% превышающем номинал автомата. То есть автомат 16 А на самом деле не будет отключаться вообще при токе 18 А.
  • При токе, превышающем номинал автомата на 45% — автомат отключится только через час, соответственно кабель должен выдерживать «этот час».
  • при токах, превышающих номинал более чем на 45% автомат начинает срабатывать в течении «минут» или даже «секунд». Например, при полуторакратном токе автомат «выбьет» через 8 минут, а при двукратном токе – за 45-50 секунд.

Краткий вывод: длительно допустимый ток для кабеля должен быть равен или больше номинала АВ, умноженного на 1.45, т.е. 1.45*IАВ.

Проиллюстрируем это таблицей:

Примечания:

  1. Отдельное уточнение для «неспециалистов» — в данной таблице показаны рекомендации для однофазной нагрузки и для медных кабелей.
  2. Для АВ 20 А, в некоторых случаях можно использовать кабель ВВГнг 3х2,5.
  3. Для АВ 50 А по длительно допустимому току лучше использовать ВВГнг 3х16. Так как разница между током отключения АВ и допустимым током для ВВГнг 3х10 не очень большая – применяют все же ВВГнг 3х10.
  4. С целью экономии денег можно заменить ВВГ 3х10 на АВВГ 3х16. ВВГнг 3х16 заменить АВВГ 3х25.

 

Для скептиков

Основными моментами споров являются:

  1. какой автомат ставить на розеточные группы и группы освещения?
  2. каким кабелем вести питание для розеток и освещения?

Ответ на первый «спорный» вопрос:

Розетки рассчитаны на 16 А, соответственно, должны защищаться автоматом НЕ более 16 А;

Выключатели в цепи освещения рассчитаны на 10 А, соответственно, должны защищаться автоматом НЕ более 10 А.

Ответ на «второй» спорный вопрос»:

Как мы выяснили автомат 16 (А) целый час способен пропускать ток 23 А, поэтому для розеток нужно использовать сечение 2,5 мм2 (кабель 1,5 мм2 допускает только 19 А нагрузки). Дополнительный аргумент: проектировщики для розеток используют (проектируют) кабель ВВГнг3х 2,5.

Выбор сечения кабеля для освещения еще проще – нужно использовать 1,5 мм2 – это минимальное сечение, которое разрешается использовать в жилых домах (согласно «Правил устройства электроустановок»).

 

Выводы:

Спасибо тем, кто дочитал статью до конца.

И на случай, если что-то осталось непонятным сделаю краткую таблицу:

 

Потребители, включаемые без использования штепсельной вилки (кабель подключается на клеммную колодку прибора):

Примеры таких потребителей: бойлер, духовка, варочная поверхность, проточный водонагреватель, насос, электрический теплый пол.

 

 

Примечания:

  1. Трехфазными могут быть: духовки, электроплиты, проточные водонагреватели, электрокотлы.
  2. В данной таблице приведены мощности нагревательных приборов, для двигателей вводятся дополнительные коэффициенты, но так как в квартирах они не используются, то мы их не включали в статью, чтобы ее не загромождать.
  3. 3-х фазные двигатели в коттеджах могут использоваться (например, в котельных), но, как правило, их подключают специалисты, которые смогут выбрать необходимый кабель и автомат.

 

Реклама:

Мы проконсультируем Вас по всем вопросам, связанным с электромонтажными работами. Позвоните по телефону +38(095)350-92-46 и пригласите мастера к Вам на объект. Наши электромонтажники предложат варианты монтажа электропроводки, составят смету. Также мы помогаем с покупкой всех необходимых материалов.

 

Видеораздел:

автор статьи: Максим Качан.


Поделиться: