2. Алгоритм розрахунку перерізу провідників у залежності від довжини

Розрахунок перерізу кабелю у залежності від довжини передбачає, що відомо, скільки метрів провідника знадобиться для електропроводки. Цей метод, як правило, використовують у побутових умовах.

Нехай, наприклад, довжина провідника 40 м, сумарна потужність всіх приладів у будинку 8 кВт, напруга 220 В, коефіцієнт попиту 0,75 (одночасно вмикається 5-6 приладів), провідник мідний.

L – довжина провідника, м.

ρ – питомий опір матеріалу (мідь або алюміній): 

для міді - 0,0175 Ом·мм²/м

для алюмінію - 0,0281 Ом·мм²/м.

I – номінальна сила струму, А.

Крок 1. Визначаємо номінальну силу струму за формулою:

I= = =27A

Де cosφ –коефіцієнт потужності (для побутових споживачів – 1).

Отже, номінальна сила струму 27 А.

Крок 2. Визначаємо переріз провідника за формулою:

R=

S=

Втрата напруги dU у залежності від довжини провідника не повинна перевищувати 5 %:

dU = 0,05∙220 = 11 B

Втрати напруги обчислюються:

dU= I⋅R

Звідки R= = =0,41 ом

Тоді переріз провідника має бути не меншим:

S= = =1,71

У випадку з трижильним кабелем площа поперечного перерізу 1 жили має становити 0,57 мм².

Звідси діаметр однієї жили має бути не меншим:

dU=I•R

Звідки R= = =0,41 ОМ

Тоді переріз провідника має бути не меншим:

S= = =1,71 ОМ

У випадку з трижильним кабелем площа поперечного перерізу 1 жили має становити 0,57 мм².

Звідси діаметр однієї жили має бути не меншим:

d= •2= =0,86 мм.

Кабель BBГнг 3×1,5 задовольняє цій умові.

3. Алгоритм розрахунку перерізу провідників у залежності від струму

Вибір перерізу провідника у залежності від струму здійснюється на підставі ПУЕ (таблиці 1.3.6. та 1.3.7.). Знаючи сумарну потужність електроприладів, можна за формулою визначити номінальну силу струму:

I=

Для трифазної мережі використовується інша формула:

I=

де U = 380 В.

Якщо до трифазного кабелю підключаються однофазні і трифазні споживачі, то розрахунок проводиться за найбільш навантаженою жилою. Наприклад, для однофазної прихованої мережі із загальною потужністю приладів 5 кВт:

I= = =17,05≈18A

За таблицею 1.3.6. для сили струму 18 А найближче значення – 19 А (при прокладанні в повітрі). При номінальній силі струму 19 А переріз струмопровідної жили повинен становити не менше 1,5 мм². 

Тобто використовуватимемо мідний трижильний кабель BBГнг 3×1,5.

Мідний кабель та провід (ПУЕ - Таблиця 1.3.6.)

Допустимий тривалий струм для проводів з мідними жилами з гумовою ізоляцією в металевих захисних оболонках і кабелів з мідними жилами з гумовою ізоляцією в свинцевій, полівінілхлориднії, найритовій або гумовій оболонці, броньованих та неброньованих.

Переріз струмо- провідної жили, мм2	Струм, А, для проводів та кабелів						Навантаження потужності, кВт, для проводів та кабелів
	одножильних	двожильних		трижильних		одножильних		двожильних		трижильних
	при прокладці						при прокладці
	в повітрі	в повітрі	в землі	в повітрі	в землі	в повітрі		в повітрі	в землі	в повітрі	в землі
1,5	23	19	33	19	27	5,1		4,2	7,3	12,5	17,8
2,5	30	27	44	25	38	6,6		5,9	9,7	16,5	25,0
4	41	38	55	35	49	9,0		8,4	12,1	23,0	32,3
6	50	50	70	42	60	11,0		11,0	15,4	27,6	39,5
10	80	70	105	55	90	17,6		15,4	23,1	36,2	59,2
16	100	90	135	75	115	22,0		19,8	29,7	49,4	75,7
25	140	115	175	95	150	30,8		25,3	38,5	62,5	98,7
35	170	140	210	120	180	37,4		30,8	46,2	79,0	118,5
50	215	175	265	145	225	47,3		38,5	58,3	95,4	148,1
70	270	215	320	180	275	59,4		-	-	118,5	181,0
95	325	260	385	220	330	71,5		-	-	144,8	217,2
120	385	300	445	260	385	84,7		-	-	171,1	253,4
150	440	350	505	305	435	96,8		-	-	200,7	286,3
185	510	405	570	350	500	112,2		-	-	230,4	329,1
240	605	-	-	-	-	133,1		-	-	262,6	371,9

Якщо розглядати кабель ABБбШв 4×16, необхідно брати дані з таблиці 1.3.7. ПУЕ, де вказані значення для кабелів з алюмінієвими жилами. Відповідно до примітки, для чотирижильних кабелів значення струму має розраховуватись як для трижильних кабелів, але з коефіцієнтом 0,92. Розглянемо попередній приклад для однофазної прихованої мережі із загальною потужністю приладів 5 кВт І≈18 А. Найближче значення струму становить 19 А (таблиця 1.3.7.).

З урахуванням коефіцієнта 0,92 сила струму становить 17,48 А, що менше 18 А. Тому необхідно для розрахунків використовувати значення – 27 А. Для такої сили струму переріз струмопровідної жили кабелю має становити 4 мм². З кабелю ABБбШв 4×16 відома площа перерізу, тому шукаємо діаметр:

D= •2= •2=4,52 мм,

звідси площа перерізу:

S=π• =3,14• =15,89

Відповідно до таблиці 1.3.7. цей кабель раціональніше використовувати при номінальному струмі 60 А (при прокладанні повітрям) і до 90 А (при прокладанні в землі).