2.4 Выбор сечения проводов и кабелей электропроводок

2.4.1 Площадь сечения токопроводящих жил проводов и кабелей определяется по одному из двух условий: допустимого нагрева током нагрузки или допустимых потерь напряжения в сети [7, 10]:

1) По условию допустимого нагрева требуется, чтобы расчетный ток нагрузки I_р не превышал предельно допустимого значения тока I_доп, соответствующего стандартной площади сечения провода, т.е.

(2.1)

Предельно допустимые токи для стандартных сечений проводов и кабелей в соответствии с марками и способом прокладки устанавливают ПУЭ [7] из условия, что при прохождении по ним тока нагрузки температура провода не превысит значений, опасных для состояния их изоляции (не превысит предельно допустимой температуры нагрева).

2) По условию допустимых потерь напряжения в сети требуется, чтобы расчетные потери напряжения U_р в электроустановках зданий не превышали допустимого значения U_доп:

. (2.2)

Допустимые потери напряжения в электроустановках зданий, согласно требований ГОСТ Р 50571.15-97 [10], не должны превышать 4 % от номинального напряжения установки. Временно действующие условия, например, переходные процессы и колебания напряжения, вызванные неправильной (ошибочной) коммутацией, не учитываются.

Обычно расчет выполняют по одному из условий, а проверяют по другому. Так, короткие линии с большой нагрузкой рассчитывают по нагреву, а проверяют по потере напряжения, а длинные – наоборот, рассчитывают по потере напряжения, а проверяют по нагреву.

3) В обоих случаях принятая площадь сечения должна соответствовать условию механической прочности проводов и кабелей

S_пр ≥ S_min. (2.3)

Сечения фазных проводников в цепях переменного тока и токоведущих проводников в цепях постоянного тока не должны быть менее значений, указанных в таблице 2.5 [10].

Сечение нулевого рабочего проводника и PEN - проводника, если они имеются, должно быть тем же самым, что и фазных проводников:

- в однофазных двухпроводных цепях независимо от сечения;

- в много- и однофазных трехпроводных цепях, если сечение их фазных проводников меньше или равно 16 мм² для медных и 25 мм² - для алюминиевых проводников.

В многофазных цепях, в которых сечение каждого фазного проводника превышает 16 мм² для медного и 25 мм² - для алюминиевого проводников, нулевой проводник может иметь меньшее сечение по сравнению с фазными.

Таблица 2.5 Минимальные сечения проводников S_min

Типы электропроводки		Назначение цепи	Проводник
			Материл	Сечение, мм2
Стационарные электро- установки	Кабели и изолированные проводники	Силовые и осветительные цепи	Медь Алюминий	1,5 2,5
		Цепи сигнализации и управления	Медь	0,5
	Неизолированные проводники	Силовые цепи	Медь Алюминий	10 16
		Цепи сигнализации и управления	Медь	4
Гибкие соединения с изолированными проводниками и кабелями		Внутренний монтаж в приборах и устройствах	Медь	По нормам и требованиям соответствующих стандартов
		В остальных случаях		0,75
		В цепях сверхнизкого напряжения для специального применения		0,75

С учетом изложенного сформулируем последовательность действий при выборе площади сечения токопроводящих жил проводов и кабелей для электропроводок.

2.4.2 Для коротких линий с большой нагрузкой (силовая сеть) выбор сечения провода S_пр или кабеля производят по допустимым токовым нагрузкам, т.е по условию (2.1).

Величина расчетного тока нагрузки определяется выражением:

, (2.4)

где R_л – величина сопротивления линии, Ом;

l_л – длина линии, м;

ρ_пр – величина удельного электрического сопротивления материала провода, Ом м.

Для выполнения условия (2.1) подставим в (2.4) , выбрав величину I_доп , руководствуясь требованиями ПУЭ [7].

Для выполнения условия (2.3) подставим в (2.4) S_пр = S_min , выбрав S_min из таблицы 2.5.

Затем из (2.4) определим величину U_р:

, (2.5)

и проверим выполнение условия (2.2):

.

Если условие (2.2) не выполняется, необходимо изменить тип провода или способ его прокладки таким образом, чтобы уменьшить величину I_доп , а затем повторить вычисление U_р по (2.5) и проверку условия (2.2).