Як підібрати переріз кабелю за потужністю

Переріз кабелю рахують не “на око”, а виходячи зі струму, який через нього піде. Формула проста: I = P / (U × cosφ) для однофазної мережі, і I = P / (√3 × U × cosφ) — для трифазної. Але на практиці мало хто рахує вручну кожен раз. Простіше запам’ятати кілька орієнтирів і користуватись готовими таблицями, які прив’язані до перерізу міді чи алюмінію.

Головне правило: спочатку рахуємо струм навантаження, потім дивимось у таблицю допустимих струмів для конкретного перерізу і способу прокладання кабелю. Якщо кабель лежить у стіні під штукатуркою — це один режим охолодження, якщо у повітрі відкрито — зовсім інший, там допустимий струм вищий.

Скільки струму “їсть” ватт потужності

Для орієнтиру, при напрузі 220В і cosφ близько 1 (для активного навантаження типу нагрівача чи лампи розжарювання):

1 кВт ≈ 4,5 А
2 кВт ≈ 9 А
3 кВт ≈ 13,6 А
5 кВт ≈ 22,7 А
7 кВт ≈ 31,8 А

Для двигунів, кондиціонерів і всього, де є котушки — cosφ падає до 0,7-0,8, тому реальний струм буде вищим за розрахований “в лоб”. Про це часто забувають, коли рахують кабель під спліт-систему чи насос.

Таблиця перерізів для мідного кабелю

Це найпоширеніші значення, які використовують електрики на практиці для прокладання в трубі або гофрі в стіні:

1,5 мм² — до 19 А (близько 3,5-4 кВт)
2,5 мм² — до 27 А (близько 5,5-6 кВт)
4 мм² — до 38 А (близько 8 кВт)
6 мм² — до 46 А (близько 10 кВт)
10 мм² — до 70 А (близько 15 кВт)
16 мм² — до 85 А (близько 18-19 кВт)

Цифри округлені і залежать від виробника кабелю та умов прокладання. Якщо кабель йде пучком з іншими проводами або в теплоізоляції — допустимий струм зменшується, іноді суттєво. У ПУЕ (Правилах улаштування електроустановок) є повні таблиці з поправочними коефіцієнтами, але для квартири чи будинку вистачить і базових цифр вище.

Чому для алюмінію все інакше

Алюміній має гіршу провідність, тому для тієї ж потужності перетин береться на розмір-два більше. Якщо для міді на 5 кВт вистачає 2,5 мм², то для алюмінію треба вже 4 мм², а краще одразу 6 мм².

Зараз алюмінієвий кабель у квартирну проводку майже не ставлять — тільки для вводу від щитка будинку, і то не завжди. Якщо у вас старий будинок з алюмінієвою проводкою — це окрема тема, там треба уважно дивитись стан з’єднань, бо алюміній зі временем “тече” в клемах і контакт слабшає.

Практичні приклади з життя

Розетка на кухні під чайник і мікрохвильовку — там сумарна потужність може легко дійти до 3-3,5 кВт, якщо обидва прилади працюють одночасно. Кабель 2,5 мм² з автоматом на 16А тут якраз впору.

Електрична духовка або варильна поверхня — це вже інша вага. Індукційна плита на 7 кВт вимагає окремої лінії кабелем мінімум 4 мм², а краще 6 мм², з автоматом на 32А. Якщо поставити туди 2,5 мм² — кабель буде грітись, ізоляція з часом деградує, і в найгіршому випадку це закінчиться коротким замиканням чи пожежею.

Бойлер на 2 кВт — це вже комфортно тягне 2,5 мм² з автоматом на 16А. А от проточний водонагрівач на 5-8 кВт (їх часто ставлять коли центрального гарячого водопостачання немає) — це окрема потужна лінія, кабель від 4 мм², іноді 6 мм², і обов’язково окремий автомат плюс УЗО.

Для кондиціонера на 2,5-3,5 кВт охолодження зазвичай достатньо 2,5 мм², але враховуйте пусковий струм компресора — він у 3-5 разів вищий за робочий на частку секунди при старті. Автомат тут краще брати з характеристикою C, а не B, щоб не вибивало при кожному запуску.

Довжина кабелю теж має значення

Чим довша лінія — тим більше падіння напруги на ній. Якщо гараж чи літня кухня знаходяться за 30-50 метрів від щитка, розрахунок тільки за струмом уже не працює коректно.

Формула для падіння напруги: ΔU = (2 × L × I × ρ) / S, де L — довжина в один кінець (метри), I — струм (А), ρ — питомий опір міді (0,0175 Ом·мм²/м), S — переріз (мм²). Допустиме падіння напруги зазвичай не більше 5% від номінальної напруги мережі.

Наприклад, лінія на 30 метрів під навантаження 3 кВт (13,6А) кабелем 2,5 мм² дасть падіння напруги майже 6В — це вже помітно, лампочки будуть підморгувати тьмяніше, а потужні прилади можуть недоотримувати напругу. У такому випадку варто взяти 4 мм² навіть якщо за струмом вистачило б і 2,5 мм².

Типові помилки при виборі перерізу

Перше — рахують тільки поточне навантаження, забуваючи про майбутнє. Ставлять кабель 1,5 мм² під освітлення, а потім туди ж підключають потужний обігрівач “тимчасово” — і це тимчасово розтягується на роки.

Друге — ігнорують спосіб прокладання. Кабель у гофрі під шаром утеплювача поводиться зовсім не так, як той самий кабель у відкритому повітряному просторі. Перегрів накопичується непомітно, поки одного дня ізоляція не почне пахнути паленим.

Третє — плутають переріз кабелю з номіналом автомата. Автомат підбирають під переріз кабелю, а не навпаки. Тобто спочатку визначили, що потрібен 2,5 мм², а вже потім ставлять автомат на 16А (не більше, бо кабель не витримає при перевантаженні до спрацювання захисту).

Четверте — не враховують пускові струми для двигунів, помп, компресорів. Номінальний струм холодильника невеликий, але при старті компресора він стрибає у кілька разів. Якщо лінія на межі — можливі просадки напруги і навіть спрацювання захисту без реальної причини.

Коли краще закласти запас

Якщо плануєте ремонт на роки вперед — закладайте переріз з запасом 20-30% від поточних потреб. Проводка в стінах — це та річ, яку переробляти дорого і незручно, а кабель коштує копійки порівняно з роботою зі штроблення стін.

Для магістральних ліній (від щитка до групового щитка на поверсі, чи вступний кабель у будинок) запас особливо доречний — туди підключається все більше приладів з часом, від теплих підлог до зарядних станцій для електромобілів.

Підбір перерізу кабелю — це не про магію і не про “аби працювало”. Це базова інженерна задача, яку легко порахувати за 5 хвилин, маючи під рукою список потужностей приладів і таблицю допустимих струмів. Краще один раз порахувати правильно і забути про проводку на 20-30 років, ніж економити на кабелі і потім переживати кожен раз, коли одночасно вмикається чайник і бойлер.