Подбирает сечение медного или алюминиевого кабеля и номинал автомата по мощности нагрузки. Сечение проверяется трижды: по нагреву по таблицам ПУЭ, по автомату, который должен защищать кабель, и по потере напряжения на длине линии с учётом того, что нагруженная жила горячая.
Считается в вашем браузере — введённые данные никуда не отправляются.
Ток нагрузки: I = P / (230 × cos φ) для однофазной сети и I = P / (√3 × 400 × cos φ) для трёхфазной. Дальше сечение проверяется трижды. По нагреву — наименьшее, у которого допустимый ток по таблицам ПУЭ 1.3.4–1.3.7 не меньше тока нагрузки. По автомату — номинал из ряда 6–125 А не меньше тока и не больше допустимого тока кабеля. По потере напряжения — 2 × I × R для однофазной линии и √3 × I × R для трёхфазной, где R — сопротивление одной жилы. Сопротивление берётся при рабочей температуре жилы, а не при 20 °C.
Линия 5 кВт к мастерской, 30 м медным кабелем открыто, cos φ 0,95. Ток: 5000 / (230 × 0,95) = 22,9 А. По таблице 1.3.6 двухжильный кабель 1,5 мм² держит 19 А — мало, 2,5 мм² — 27 А, подходит. Автомат 25 А не больше 27 А — годится.
Жила нагреется до 25 + 40 × (22,9 / 27)² = 53,7 °C. Удельное сопротивление меди станет 0,0175 × (1 + 0,00393 × 33,7) = 0,0198 Ом·мм²/м, сопротивление жилы — 0,0198 × 30 / 2,5 = 0,238 Ом. Потеря: 2 × 22,9 × 0,238 = 10,9 В, или 4,73 % от 230 В — в пределах 5 %.
Если бы сопротивление взяли при 20 °C, вышло бы 4,18 %. А при линии 35 м потеря дошла бы до 5,5 %, и калькулятор выбрал бы 4 мм².
Способ прокладки. В земле кабель охлаждается сильнее всего, в трубе — хуже, чем открыто: одно и то же сечение держит разный ток.
Ряд автоматов. Номиналы идут ступенями, и ступень может оказаться выше допустимого тока кабеля — тогда сечение растёт на одну позицию.
Длина линии. Потеря напряжения пропорциональна длине и обратно пропорциональна сечению: на длинных линиях решает она, а не нагрев.
Материал. Алюминий проводит ток хуже меди в 1,6 раза и держит меньший ток при том же сечении.
Ток 7 кВт в однофазной сети при cos φ 0,95 — около 32 А. Медный кабель 4 мм² открыто держит 38 А, но автомат выбирается из ряда не меньше тока нагрузки, и это 40 А. Автомат 40 А на кабеле, рассчитанном на 38 А, позволит кабелю длительно перегреваться, поэтому сечение растёт до 6 мм².
По таблицам ПУЭ медный двухжильный кабель 2,5 мм² открыто держит 27 А, в трубе — 25 А, поэтому по нагреву подходит автомат 25 А. На розеточные группы в квартирах часто ставят 16 или 20 А с запасом, на освещение сечением 1,5 мм² — 10 А.
На длинной линии кабель, выбранный по нагреву, теряет слишком много напряжения: двигатели плохо запускаются, нагреватели не выходят на мощность, электроника сбоит. Проверка особенно важна для линий в баню, гараж, к насосу в скважине — там, где от щита десятки метров.
Потому что под нагрузкой жила греется. Нагрев над окружающей средой растёт как квадрат отношения тока к допустимому, и при нагрузке, близкой к табличной, медь нагревается до 50–60 °C. Сопротивление меди растёт примерно на 0,4 % на градус, то есть на 12–16 %, и на столько же растёт потеря напряжения.
Для проводки внутри дома — нет: ПУЭ требуют в зданиях медных жил, алюминий допускается в питающих линиях от 16 мм², например на вводе от опоры. Калькулятор считает и алюминий по таблицам 1.3.5 и 1.3.7, но для малых сечений предупредит.
Если нагрузка трёхфазная — котёл, плита на три фазы, двигатель, — введите полную мощность, ток считается как P / (√3 × 400 × cos φ). Если это однофазные приборы, разнесённые по фазам, считайте самую нагруженную фазу как однофазную линию.