Калькулятор сечения кабеля переводит нагрузку в ток и оценивает падение напряжения в линии. Ток зависит от мощности, напряжения и коэффициента мощности, а потери в проводе — от тока, длины, материала жилы и её сечения. Так проще подобрать провод, который не перегреется и сохранит напряжение у потребителя.
Сечение жилы — площадь поперечного разреза проводника в квадратных миллиметрах. Если она мала для нагрузки, жила нагревается, изоляция стареет, а напряжение у потребителя падает. Если слишком велика — растёт стоимость и вес линии. Расчёт помогает найти разумный минимум.
Сечение подбирают по двум независимым условиям: допустимому нагреву и допустимому падению напряжения. Итогом берут большее из двух значений, чтобы линия выдержала и ток, и расстояние.
В однофазной сети ток равен мощности, делённой на произведение напряжения и коэффициента мощности. В трёхфазной сети появляется дополнительный множитель — корень из трёх. Коэффициент мощности для бытовой техники обычно лежит в пределах 0,8–0,95, а для нагревателей близок к единице.
Пример 1. Кухонная линия 3,5 кВт при 220 В и cos φ = 0,95: ток 3 500 ÷ (220 × 0,95) = 16,75 А.
Пример 2. Та же мощность в трёхфазной сети 380 В даёт 3 500 ÷ (1,732 × 380 × 0,95) ≈ 5,60 А на фазу.
Пример 3. Медный провод сечением 2,5 мм² длиной 25 м при токе 16 А: падение ΔU = 2 × 16 × 0,0175 × 25 ÷ 2,5 = 5,6 В, то есть 2,55 % при 220 В — в пределах нормы.
Удельное сопротивление материалов
| Материал | ρ, Ом·мм²/м | Допустимые потери | Примечание |
|---|---|---|---|
| Медь | 0,0175 | до 3 % | освещение |
| Медь | 0,0175 | до 5 % | силовые линии |
| Алюминий | 0,028 | до 5 % | силовые линии |
| Алюминий | 0,028 | до 3 % | не рекомендуется для освещения |
Ток идёт к нагрузке и обратно, поэтому учитывают длину двух проводов. Для трёхфазной линии вместо множителя 2 используют корень из трёх.
Для большинства приборов берут 0,9–0,95, для ламп и электроники — ближе к 0,9, для нагревателей и ТЭНов — 1,0.
У меди меньше удельное сопротивление, поэтому при том же сечении потери и нагрев ниже. Алюминиевые жилы требуют большего сечения для той же нагрузки.
Увеличьте сечение жилы или сократите длину линии. Иногда помогает перенос щита ближе к нагрузке или разделение линии на несколько.