Сечение кабеля по мощности и току: таблицы ПУЭ и калькулятор

Сечение кабеля по мощности и току выбирают по допустимому длительному току из таблиц ПУЭ (глава 1.3) с поправкой на температуру среды, затем проверяют по потере напряжения и согласуют с номиналом автоматического выключателя. Мощность в кВт — промежуточная величина: для двигательной нагрузки (компрессоры, насосы, вентиляторы) при той же мощности ток выше, чем для нагревателей, из-за cos φ. Ниже — калькулятор, который проходит все три проверки, и таблицы ПУЭ для медных и алюминиевых жил при 230 и 400 В.

Калькулятор сечения кабеля по мощности или току

Калькулятор не учитывает снижение допустимого тока при совместной прокладке нескольких кабелей (ПУЭ, п. 1.3.10–1.3.11, табл. 1.3.12 и 1.3.26), проверку на отключение тока короткого замыкания и выбор сечения нулевого и защитного проводников. Эти проверки выполняет проектировщик.

Как пересчитать мощность в ток

Однофазная сеть: I = P / (U × cos φ). Трёхфазная сеть: I = P / (√3 × U × cos φ). Здесь P — потребляемая электрическая мощность в ваттах, U — напряжение в вольтах: фазное 230 В для однофазной сети и линейное 400 В для трёхфазной.

Для быстрой оценки: 1 кВт трёхфазной двигательной нагрузки при 400 В и cos φ = 0,85 даёт 1,70 А, 1 кВт однофазной нагрузки при 230 В и cos φ = 1 — 4,35 А.

Номинальные напряжения сетей — 230/400 В по ГОСТ 29322-2014. Обозначения 220/380 В устарели, но в расчётах с запасом их можно применять: при меньшем напряжении ток получается больше.

Таблицы сечения кабеля по мощности и току

Значения I_доп — из ПУЭ без изменений. Они приняты для жилы +65 °C, воздуха +25 °C и земли +15 °C (ПУЭ, п. 1.3.10). Мощность в таблицах пересчитана из I_доп по формулам выше. Столбец с cos φ = 0,85 относится к двигательной нагрузке: компрессорам, насосам, вентиляторам. Мощность в таблице — это предел по нагреву при идеальных условиях, а не рекомендуемая нагрузка. Итоговое сечение подбирайте калькулятором.

Медные жилы

Для кабелей с нулевой жилой и без неё токи одинаковы (сноска к табл. 1.3.6). Значения для прокладки в земле учтены в калькуляторе.

Столбец «три одножильных» применяется и к пятипроводной линии: нулевой рабочий и защитный проводники при выборе столбца не учитываются (ПУЭ, п. 1.3.10).

Алюминиевые жилы

Для четырёхжильных кабелей с пластмассовой изоляцией до 1 кВ ПУЭ допускает брать ток трёхжильного с коэффициентом 0,92 (примечание к табл. 1.3.7). Калькулятор применяет этот коэффициент ко всем трёхфазным алюминиевым кабелям — с запасом.

Материал жил для внутренних сетей жилых и общественных зданий регламентирует СП 256.1325800.2016 — проверяйте его действующую редакцию.

Если в одной трубе, коробе или пучке на лотке нагружено больше четырёх проводов, ток берут как для открытой прокладки с коэффициентом 0,68 для 5–6 проводов, 0,63 для 7–9 и 0,6 для 10–12 проводов (ПУЭ, п. 1.3.10).

Поправка на температуру: почему летом нужен кабель больше

Табличный ток рассчитан на воздух +25 °C. На кровле рядом с наружным блоком летом бывает +35…+45 °C, и допустимый ток того же кабеля падает на 13–29 %.

Проверка по потере напряжения

На длинной линии сечение, достаточное по нагреву, может дать слишком большую потерю напряжения. Трёхфазная линия: ΔU = √3 × I × L × (r × cos φ + x × sin φ), однофазная — с множителем 2 вместо √3. Калькулятор принимает удельное сопротивление жилы при +65 °C (медь 0,0207, алюминий 0,0330 Ом·мм²/м) и индуктивное сопротивление 0,08 Ом/км. Рекомендуемый предел — 5 % для силовых электроприёмников при питании от сети общего назначения (ГОСТ Р 50571.5.52-2011, приложение G).

Для чиллера потеря напряжения важна вдвойне: при пуске компрессора ток кратковременно в несколько раз выше рабочего. На длинной и тонкой линии провал напряжения при пуске может вызвать срабатывание реле контроля фаз и защиты от пониженного напряжения.

Как согласовать сечение с автоматическим выключателем

Условие защиты от перегрузки: I_раб ≤ I_н ≤ I_доп, где I_доп — допустимый ток кабеля с поправками (ГОСТ Р 50571.4.43). Поэтому сечение подбирают под выбранный номинал автомата, а не под рабочий ток: при рабочем токе 26 А автомат будет 32 А, и кабель должен длительно выдерживать 32 А. Калькулятор берёт ближайший стандартный номинал от 6 до 250 А. Характеристику срабатывания (C или D) выбирают с учётом пускового тока двигателя по данным производителя оборудования.

Кабель для подключения чиллера

Сечение питающего кабеля чиллера выбирают по максимальному рабочему току из паспорта. Для чиллеров ВМТ-Ксирон он указан в паспорте. Подбирать кабель по холодопроизводительности нельзя: электрическая мощность чиллера в несколько раз меньше его холодопроизводительности, их отношение — это EER. Расчёт по «киловаттам холода» завысит сечение в разы. Расчёт по одной мощности компрессора, наоборот, занизит ток: чиллер потребляет ещё на вентиляторы конденсатора, насос и автоматику.

Пусковой ток компрессора на выбор сечения по нагреву не влияет: он длится секунды. Но от него зависят характеристика автомата и провал напряжения на длинной линии.

Пример расчёта. Максимальный рабочий ток по паспорту — 40 А, питание 3~400 В. Медный кабель проложен по кровле на лотке, летом воздух прогревается до +35 °C, длина линии — 60 м.

1. Автомат: ближайший номинал не ниже рабочего тока — 40 А.
2. Нагрев: поправка на +35 °C — 0,87. Кабель 6 мм²: 36,5 А меньше 40 А, не подходит. Кабель 10 мм²: 55 × 0,87 = 47,9 А, это не меньше 40 А, подходит.
3. Потеря напряжения: сопротивление жилы 0,124 Ом, ΔU = 7,5 В, или 1,87 %, что меньше 5 %.

Итог: медный кабель 5 × 10 мм² (три фазы, N, PE). Если бы кабель проходил при +25 °C, хватило бы меньшего сечения. Поэтому температуру вводите по самой горячей точке трассы.

Частые вопросы

Какое сечение кабеля нужно на 15 кВт при 380 В?

Почему в разных таблицах для одного сечения разный ток?

Учитывать ли нулевой и защитный проводники при выборе столбца таблицы?

Можно ли выбрать кабель по холодопроизводительности чиллера?

Какое напряжение брать в расчёте: 220/380 или 230/400 В?

Что делать, если кабель проходит по нагреву, но не проходит по потере напряжения?