Как подобрать сечение кабеля: ток, потери, условия прокладки

Сечение подбирается по трём условиям сразу, и определяющим часто оказывается не нагрев, а падение напряжения. Разбираем порядок расчёта и коэффициенты, которые обычно упускают.

Три условия, которым должно удовлетворять сечение

• По длительно допустимому току — кабель не должен перегреваться при номинальной нагрузке
• По потере напряжения — на конце линии напряжение должно оставаться в допустимых пределах, обычно не ниже 95% номинала для силовых потребителей
• По термической стойкости к току короткого замыкания — кабель должен выдержать КЗ до срабатывания защиты

Понижающие коэффициенты

• Температура окружающей среды выше 25 °C: при 40 °C коэффициент около 0,87, при 50 °C — около 0,71
• Групповая прокладка: при 4 кабелях в лотке коэффициент около 0,7, при 9 — около 0,55
• Прокладка в трубе или коробе снижает теплоотвод на 10–20%
• Прокладка в земле зависит от теплового сопротивления грунта: сухой песок хуже отводит тепло, чем влажный суглинок
• Коэффициенты перемножаются, поэтому в реальном лотке при 40 °C допустимый ток может оказаться вдвое ниже табличного

Проверка по потере напряжения

• Потеря напряжения растёт пропорционально длине линии и току. Для трёхфазной сети она считается через активное и индуктивное сопротивление кабеля с учётом коэффициента мощности нагрузки.
• На линиях длиннее 50 метров это условие часто определяет сечение: кабель проходит по нагреву, но не проходит по потере напряжения, и сечение приходится увеличивать на ступень или две.
• Для двигателей критичен пусковой режим: при пуске ток в 5–7 раз выше номинального, и просадка напряжения может не дать двигателю запуститься под нагрузкой.

Медь или алюминий

• Алюминий при том же сечении несёт примерно на 25% меньший ток, поэтому требует сечения на ступень-две больше
• Алюминий дешевле и легче, что важно на длинных линиях и больших сечениях от 70 мм²
• Алюминиевые жилы текучи под нагрузкой: соединения требуют периодической протяжки или применения специальных наконечников
• Для подвижных и вибронагруженных участков применяется только медь

Частые вопросы