Сечение кабеля подбирают не по мощности напрямую, а по току, который эта мощность создаёт в линии. Ток считают по формуле I = P / (U · cosφ): для однофазной сети 220 В нагрузка 5 кВт при cosφ = 1 даёт ток около 22,7 А, для трёхфазной 380 В формула становится I = P / (√3 · U · cosφ). Для чисто активной нагрузки (тэны, лампы, обогрев) cosφ ≈ 1, для двигателей и насосов – 0,8–0,85, и это сразу поднимает расчётный ток.
Дальше полученный ток сравнивают с допустимой длительной токовой нагрузкой жилы по ПУЭ гл.1.3. Каждому сечению соответствует свой предел: медь 2,5 мм² держит около 27 А, медь 6 мм² – до 46 А. Берут ближайшее сечение с запасом вверх, а не впритык – жила должна работать в номинале, а не на грани нагрева.
Ниже – рабочая таблица для проводки в трубе и скрытой прокладки (значения токов по ПУЭ гл.1.3, кабели по ГОСТ 31996-2012). Мощность посчитана для однофазной сети 220 В при cosφ = 1. Алюминий на ту же нагрузку берут на одну-две ступени толще, потому что он проводит хуже меди.
| Мощность 220В (кВт) | Ток (А) | Медь (мм²) | Алюминий (мм²) | Наконечник/гильза КВТ |
|---|---|---|---|---|
| до 4,1 | 19 | 1,5 | 2,5 | ТМЛ 1,5 / ГМЛ 1,5 |
| до 5,9 | 27 | 2,5 | 4 | ТМЛ 2,5 / ГМЛ 2,5 |
| до 8,3 | 38 | 4 | 6 | ТМЛ 4 / ГМЛ 4 |
| до 10,0 | 46 | 6 | 10 | ТМЛ 6 / ГМЛ 6 |
| до 15,4 | 70 | 10 | 16 | ТМЛ 10 / ГМЛ 10 |
| до 18,7 | 85 | 16 | 25 | ТМЛ 16 / ГМЛ 16 |
| до 25,0 | 115 | 25 | 35 | ТМЛ 25 / ГМЛ 25 |
Для трёхфазной 380 В тот же кабель везёт заметно больше: медь 4 мм² при 38 А тянет уже около 22 кВт вместо 8 кВт на 220 В. Поэтому силовые вводы и станки почти всегда считают по трёхфазной формуле.
Табличное сечение верно для короткой линии, но на длинной трассе решает уже падение напряжения, а не нагрев. По ПУЭ у потребителя провал не должен превышать 5 %, для 220 В это около 11 В. На вводе 50–70 метров сечение часто приходится поднимать на ступень: было 4 мм² по току – ставим 6 мм², чтобы на дальнем конце хватало напряжения.
Способ прокладки тоже меняет цифры. Открытый кабель в воздухе охлаждается лучше и держит больший ток, чем зажатый в трубе или в пучке из нескольких линий – там вводят понижающий коэффициент 0,68–0,85. Пучок из 4–6 кабелей греется сильнее одиночного.
Медь против алюминия – разница по току на одном сечении примерно четверть в пользу меди. Алюминий 16 мм² держит около 60 А, медь 16 мм² – до 85 А. Алюминий дешевле и легче, но текуч под зажимом и требует периодической протяжки, поэтому в квартирной проводке применяют медь, а на вводах и магистралях – алюминий сечением от 16 мм².
Наконечник подбирают строго по сечению жилы – цифра в маркировке ТМЛ или ГМЛ совпадает с сечением кабеля. Для медного кабеля 10 мм² берут наконечник ТМЛ 10, опрессовку ведут гексагональной матрицей под этот типоразмер. Медные луженые наконечники ТМЛ и гильзы ГМЛ выпускают по ГОСТ 7386-80, соединительные гильзы – по ГОСТ 23469.3.
Под весь ряд сечений из таблицы удобно держать линейку одного бренда – в каталоге собраны кабельные наконечники и гильзы от 1,5 до 240 мм². Для медной проводки берут луженые медные наконечники – лужение защищает контакт от окисления и снижает переходное сопротивление. Гибкий многопроволочный провод под винтовой зажим оконцовывают втулочным НШВИ, чтобы жилы не расползались.
Главная ошибка – считать сечение по мощности лампочек и забыть про пусковые токи. Двигатель насоса или компрессора в момент старта берёт в 5–7 раз больше номинала, и жила 1,5 мм² на таком пуске просаживает напряжение и греется. Вторая частая беда – ставить автомат не по кабелю: линия 2,5 мм² защищается автоматом 16 А, а не 25 А, иначе провод сгорит раньше, чем сработает защита.
Ещё занижают сечение под алюминий по медной таблице, не давая поправку на худшую проводимость. И почти всегда экономят на оконцевании – скрутка без гильзы или наконечник не того размера дают локальный нагрев в клемме. Сечение, автомат и наконечник считают как единый комплект.
По теме: как правильно соединить провода.
Сначала переводят мощность в ток по формуле I = P / (U · cosφ), затем по ПУЭ гл.1.3 выбирают сечение с ближайшим большим допустимым током. Для 5 кВт на 220 В ток около 22,7 А, подходит медь 2,5 мм² на 27 А.
Для 15 кВт в однофазной сети 220 В ток около 68 А – ставят медь 10 мм² (до 70 А). В трёхфазной сети 380 В хватит меди 4 мм², так как ток распределяется по трём фазам.
Алюминий проводит хуже, поэтому на ту же нагрузку берут сечение на 1–2 ступени толще: медь 10 мм² держит 70 А, алюминий той же 60 А только на 16 мм². В квартирной проводке применяют медь.
На длинной линии сечение поднимают из-за падения напряжения, которое по ПУЭ не должно превышать 5 %. На вводе 50–70 метров сечение нередко увеличивают на одну ступень против табличного.
Наконечник берут по сечению жилы: для 16 мм² – ТМЛ 16 или ГМЛ 16 по ГОСТ 7386-80. Опрессовку ведут гидравлическим или механическим прессом с матрицей под этот типоразмер.
Номинал автомата подбирают меньше допустимого тока кабеля: для меди 2,5 мм² – автомат 16 А, для 1,5 мм² – 10 А. Автомат защищает провод, а не наоборот.
Техэлектро держит наконечники и гильзы КВТ от 1,5 до 240 мм² на складе в Уральске с доставкой по Казахстану. Подбор ведём по сечению и типу жилы под вашу линию.