Правильный выбор электрического кабеля для питания электрооборудования – залог длительной и стабильной работы установок. Использование неподходящего провода влечет за собой серьезные негативные последствия.
Физика процесса порчи электрической линии вследствие использования неподходящего провода такова: из-за недостатка места в кабельной жиле для свободного передвижения электронов повышается плотность тока; это приводит к избыточному выделению энергии и повышению температуры металла. Когда температура становится слишком высокой, оплавляется изоляционная оболочка линии, что может стать причиной пожара.
Чтобы избежать неприятностей, необходимо использовать кабель с жилами подходящей толщины. Один из способов определить площадь сечения кабеля – отталкиваться от диаметра его жил.
Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 1
Рис.1
Определить сечение кабеля возможно по диаметру жилы. На практике чаще всего замеряют диаметр жилы без изоляции штангенциркулем или микрометром. Чтобы вспомнить, как работать со штангенциркулем при измерении диаметра жилы посмотрите рис. 1
Зная диаметр жилы, достаточно легко определить сечение кабеля. Для этого нужно воспользоваться формулой сечения кабеля, которая совпадает с обычной школьной формулой расчета площадки круга (рис. 2)
Рис. 2 Формула расчета сечения кабеля
Пример расчета сечения:
На склад поступил 3-х жильный кабель ВВГнг без маркировки с диаметром жилы 5,6 мм. Определим сечение кабеля ВВГНг по диаметру: Sкр=3,14*5,6^2/4=24,6 мм2
Ближайшее стандартное сечение 25мм2. Таким образом, на склад поставлен кабель ВВГнг 3х25.
Что делать, если фактическое сечение не совпадает с указанным в маркировке? У производителей кабеля также существуют свои допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483-77, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ электрическому сопротивлению.
Например, для кабеля ВВГ (класс гибкости жил 1) диапазон диаметров жилы, соответствующих ГОСТ, рассчитан и приведен в таблице ниже:
| Номинальное сечение, мм2 | Max. диаметр жилы, мм | Min. диаметр жилы исходя из max сопротивления по ГОСТ 22483-77, мм |
| 0,5 | 0,80 | 0,78 |
| 0,75 | 0,98 | 0,95 |
| 1 | 1,13 | 1,10 |
| 1,5 | 1,38 | 1,35 |
| 2,5 | 1,78 | 1,72 |
| 3 | 1,95 | 1,90 |
| 4 | 2,26 | 2,18 |
| 5 | 2,52 | 2,45 |
| 6 | 2,76 | 2,67 |
| 8 | 3,19 | 3,12 |
| 10 | 3,57 | 3,46 |
| 25 | 5,64 | 5,49 |
| 35 | 6,68 | 6,47 |
| 50 | 7,98 | 7,52 |
| 70 | 9,44 | 9,04 |
| 95 | 11,00 | 10,65 |
| 120 | 12,36 | 11,97 |
| 150 | 13,82 | 13,29 |
| 185 | 15,35 | 14,87 |
| 240 | 17,49 | 17,05 |
Подробнее об этом в нашей статье — Заниженное сечение кабеля. Допустимые нормы занижения сечения
Особенности прокладки кабеля ВВГ в лотках
ПУЭ 2.1.61. В коробах (кабельный лоток + крышка) провода и кабели допускается прокладывать многослойно с упорядоченным и произвольным (россыпью) взаимным расположением. Сумма сечений проводов и кабелей, рассчитанных по их наружным диаметрам, включая изоляцию и наружные оболочки, не должна превышать: для глухих коробов (не перфорированный лоток + крышка) 35% сечения короба в свету; для коробов с открываемыми крышками 40%.
Данными условиями целесообразно руководствоваться при расчете и подборе размера кабельных труб, металлического лотка, пластиковых коробов или для расчета стоимости доставки кабельной продукции.
Таблица соотношений диаметров и сечений
Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.
При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.
Наружные диаметры кабеля силового (Таблица)
Справочная таблица содержит наружные диаметры (мм) трехжильных силовых кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией в общей алюминиевой или свинцовой оболочке на напряжение 10 кВ
| nxS мм2 | АСГ | ААГ | АСШв | ААШв ААШп | АСБГ | АСБ | АСБл АСБ2л | ААБл ААБ2л | СБГ | СБ | СБл СБ2л |
| 3×25 | 27,90 | 27,10 | 32,30 | 31,90 | 33,10 | 37,50 | 38,50 | 38,50 | 33,90 | 37,40 | 38,40 |
| 3×35 | 30,00 | 29,00 | 34,10 | 33,80 | 34,90 | 39,30 | 40,30 | 40,40 | 35,80 | 39,40 | 40,40 |
| 3×50 | 32,30 | 31,30 | 36,80 | 36,50 | 37,20 | 41,60 | 42,60 | 42,70 | 38,40 | 41,60 | 42,60 |
| 3×70* | — | 35,60 | — | 38,80 | 39,70 | 44,10 | 45,10 | 45,00 | 41,20 | 45,60 | 46,60 |
| 3×70 | 34,80 | 33,60 | 39,30 | 40,80 | — | — | — | 47,00 | — | 49,20 | — |
| 3×95 | 37,40 | 36,50 | 42,20 | 41,70 | 42,60 | 47,00 | 48,00 | 47,90 | — | — | — |
| 3×95* | — | 38,70 | — | 42,90 | — | — | — | 50,10 | 44,80 | 49,20 | 50,20 |
| 3×120 | 40,00 | 38,90 | 44,50 | 44,10 | 44,90 | 49,30 | 50,30 | 50,30 | — | — | — |
| 3×120* | — | 42,40 | — | 48,00 | — | — | — | 53,80 | 47,80 | 52,20 | — |
| 3×150 | 43,00 | 41,80 | 47,60 | 47,40 | 47,60 | 52,00 | 53,00 | 53,20 | — | — | 53,20 |
| 3×150* | 44,60 | 45,40 | 49,20 | 50,90 | 49,20 | 53,60 | 54,60 | 56,70 | 51,30 | 55,70 | 56,70 |
| 3×185 | 45,50 | 44,80 | 50,30 | 50,40 | 50,30 | 54,70 | 55,70 | 56,20 | — | — | — |
| 3×185* | 47,90 | 48,30 | 52,50 | 53,90 | 52,50 | 56,90 | 57,90 | 59,70 | 54,30 | 58,70 | 59,70 |
| 3×240 | 49,50 | 48,60 | 54,10 | 54,20 | 54,10 | 58,50 | 59,50 | 60,00 | — | — | — |
| 3×240* | 52,80 | 53,30 | 57,80 | 59,30 | 58,60 | 63,00 | 64,00 | 65,90 | 60,50 | 64,90 | 65,90 |
Таблица содержит наружные диаметры (мм) четырехжильных силовых кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией в общей алюминиевой или свинцовой оболочке на напряжение 1 кВ
| nxS мм2 | АСГ | ААГ | АСШв | ААШв | АСБГ | АСБ | АСБл АСБ2л | ААБЛ | СБГ | СБ | СБл СБ2л |
| 4×25 | 19,30 | — | 23,20 | — | 24,40 | 28,80 | 29,80 | — | 26,70 | 29,50 | 30,50 |
| 4×35 | 21,50 | 22,00 | 25,80 | 27,00 | 26,60 | 31,00 | 32,00 | 33,70 | 27,20 | 31,60 | 32,60 |
| 4×50 | 24,40 | 24,90 | 28,70 | 30,00 | 29,50 | 33,90 | 34,90 | 36,40 | 37,40 | 34,40 | 35,40 |
| 4×70 | 27,20 | 28,00 | 31,60 | 33,40 | 32,40 | 36,80 | 37,80 | 39,80 | 35,60 | 40,00 | 40,00 |
| 4×70* | 29,50 | 28,80 | 33,90 | 33,90 | 34,70 | 39,10 | 40,10 | 40,30 | 41,30 | 41,40 | 41,40 |
| 4×95 | 30,60 | 30,50 | 34,70 | 36,00 | 35,50 | 39,90 | 40,90 | — | 39,10 | 43,50 | — |
| 4×95* | 33,10 | 33,50 | 37,60 | 38,90 | 38,00 | 42,40 | 43,40 | 44,90 | 44,30 | 44,40 | 44,40 |
| 4×120 | 34,20 | 36,30 | 38,70 | 41,80 | 39,10 | 43,50 | 44,50 | — | 43,60 | 47,90 | 47,90 |
| 4×120* | 37,60 | 36,80 | 42,10 | 42,20 | 42,50 | 46,90 | 47,90 | 48,20 | 47,80 | 48,00 | 49,00 |
| 4×150* | — | 37,50 | 45,30 | 45,30 | 46,00 | 51,30 | 51,30 | 51,40 | — | 50,80 | 50,80 |
| 4×185* | — | 40,10 | 49,30 | 49,60 | 49,70 | 54,90 | 54,90 | 55,20 | — | 54,30 | 54,30 |
| 4×240* | — | 48,90 | 54,50 | 54,80 | 54,90 | 60,10 | 60,10 | 60,40 | — | — | — |
Таблица содержит наружные диаметры (мм) четырехжильных силовых кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 1 кВ
| nxS мм2 | с ПВХ изоляцией | с изоляцией из сшитого полиэтилена | ||||||
| АВВГ | ВВГ | АВБбШв | ВБбШв | АПвВГ | ПвВГ | АПвБбШв | ПвБбШв | |
| 4×16 | 18,90 | 20,40 | 22,50 | 24,00 | 18,30 | 20,20 | — | 23,80 |
| 4×25 | 22,70 | 23,20 | 26,70 | 27,20 | 22,50 | 22,90 | — | 26,90 |
| 4×35 | 25,50 | 26,00 | 29,30 | 29,80 | 25,70 | 26,10 | — | 29,90 |
| 4×50 | 29,60 | 29,60 | 33,40 | 33,40 | 31,60 | 30,60 | 34,70 | 34,80 |
| 4×70 | 33,00 | 33,20 | 37,20 | 37,40 | 35,00 | 34,50 | 38,10 | 38,30 |
| 4×95 | 37,50 | 37,50 | 41,10 | 41,30 | 39,10 | 38,20 | 42,00 | 42,00 |
| 4×120 | 40,50 | 40,50 | 44,10 | 44,20 | 42,30 | 41,30 | 45,60 | 45,50 |
| 4×150 | 43,70 | 43,70 | 47,70 | 47,90 | 45,70 | 45,20 | 49,00 | 49,00 |
| 4×185 | 47,70 | 47,90 | 51,40 | 51,70 | 50,00 | 49,30 | 52,80 | 53,10 |
| 4×240 | 53,50 | 53,50 | 57,70 | 57,70 | 55,70 | 55,10 | 58,80 | 58,90 |
Заниженное сечение провода – в чем опасность
Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.
Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться.
Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания. Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 2) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27 А, обычно, считают 25 А.
Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 мм2 до 2 мм2 (это при заявленных 2,5 мм2). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 мм2 может длительно пропускать ток 19 А.
Поэтому случись ситуация, когда по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 мм2, потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание.
Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.
А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко.
Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток. Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы.
А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.
Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.
