Интерактивни нормативни калкулатори
Инструменти за изчисление съгласно I7-2011 и IEC 60364: оразмеряване на сечение на кабел според тока и начина на монтаж, проверка на пад на напрежение по токовия кръг. Формулите се показват стъпка по стъпка.
Калкулатор за оразмеряване на кабел
Сечение и прекъсвач, избрани заедно — Iz от Приложение 5.10, In ≤ коригиран Iz (чл. 4.3.2.1.3 I7-2011)
0.85 обичаен за жилища, 1.0 чисто резистивен
K1 — Приложение 5.18 (референция 30°C, изолация PVC)
K2 — Приложение 5.19 (1 = един-единствен токов кръг)
Влияе само на K1. Таблицата Iz остава тази за PVC, затова под 30 °C XLPE може да даде по-голямо сечение от PVC
Фактор 0.86 — Приложение 5.29, за кабели с 4 или 5 проводника: прилага се само при трифазен кръг (LED, импулсни захранвания)
Консервативен деретинг ~0.93 (сух/песъчлив терен)
Таблица с допустими токове Iz (A) — I7-2011 Приложение 5.10, метод B2, PVC, 30 °C
| Сечение (mm²) | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I max Cu (A) · B2, 2 натоварени пров. | 16,5 | 23 | 30 | 38 | 52 | 69 | 90 | 111 |
| I max Al (A) · B2, 2 натоварени пров. | — | — | — | — | 41 | 54 | 71 | 86 |
Калкулатор за пад на напрежение
Проверка на границата 3% (осветление) / 5% (контакти) — Art. 5.2.5.1 I7-2011
Проводимост, използвана в изчислението: Cu = 56 m/(Ω·mm²), Al = 35 m/(Ω·mm²). Това са работни стойности на приложението, близки до студен проводник; нормативът не фиксира проводимост, а топлият проводник има по-голямо съпротивление, така че реалното пропадане може да е с до ~20–25 % по-голямо от изчисленото тук — резултат близо до границата трябва да се провери отново.
Изчислителни допускания и обхват на приложение
- Включени: материал Cu/Al; монофазен (2 натоварени проводника) или трифазен (3) токов кръг; метод на полагане B2 или C, с допустимите токове от Приложение 5.10; прекъсвачът избран заедно със сечението (In ≤ коригиран Iz, чл. 4.3.2.1.3), плюс проектният резерв 1.25 на приложението; изолация PVC/XLPE, K1 (температура, Приложение 5.18), K2 (групиране, Приложение 5.19), хармоници ред 3 (0.86, Приложение 5.29, само при трифазен кръг), деретинг при сух терен. При алуминий — сечения от 10 mm² нагоре: конвенция на валидиращия двигател на приложението, а не ограничение на нормата (Приложение 5.10 съдържа алуминий и от 4 mm²); минимуми по тип токов кръг в Приложение 5.32
- Коефициентът „суха почва” е консервативна оценка на приложението (~0.93), а не коефициент от норматива, и има смисъл само при полагане в земя; за заровени кабели използвайте таблицата за полагане в земя (метод D, приложения 5.22–5.28)
- Допустимите токове в таблицата са за PVC изолация; при XLPE се променя само K1, таблицата Iz остава тази за PVC (покриващ резултат). Пропадането на напрежение се изчислява с проводимостта, посочена под калкулатора, а не със стойност, наложена от норматива
- За сложни промишлени инсталации валидирайте резултата с пълно изчисление + проверка на късо съединение (изключвателна способност + термична устойчивост)
Как се изчислява — стъпка по стъпка
Пълният метод съгласно I7-2011 / IEC 60364, от мощността до сечението, дължината и пада на напрежение.
А. Работен ток — отправната точка
Изчисли консумирания ток от мощността
Монофазен: I = P / (U × cos φ), U = 230 V
Трифазен: I = P / (√3 × U × cos φ), U = 400 V
Напр.: контакт 2000 W, cos φ = 0.9 → I = 2000 / (230 × 0.9) = 9.66 A.
Б. Избор на сечение на кабела (с фактори за корекция K)
Тръгни от работния ток I (стъпка А)
Напр.: I = 16 A.
Приложи проектния запас от 25 % (избор на приложението, а не изискване на норма)
I_изчисл = I × 1.25
16 × 1.25 = 20 A.
Приложи факторите за корекция K (реални условия)
K = K1 (температура, Приложение 5.18) × K2 (групиране, Приложение 5.19) × K_хармоници × K_терен
При 30 °C и един-единствен токов кръг, K = 1. При 40 °C + 3 групирани токови кръга: K = 0.87 × 0.70 = 0.609.
Допълнителни фактори (всички в горния калкулатор): хармоници от ред 3 → 0.86 (Приложение 5.29); сух терен / полагане в земя → деретинг; изолацията XLPE коригира K1.
Избери сечението: първото от таблицата с Iz × K ≥ I_изчисл и ≥ In
Iz_табл × K ≥ max(I_изчисл; In) (еквивалентно: Iz_необх = max(I_изчисл; In) / K)
Идеален случай (K=1), монофазен — 2 натоварени проводника: 20 A → 2.5 mm² (23 A). Реален случай (K=0.609): 20 / 0.609 = 32.8 A → 6 mm² (38 A). При трифазен кръг (3 натоварени проводника) се получават същите сечения: 2.5 mm² (20 A) в идеалния случай, където Iz точно достига изчислителния ток — равенството с резерва от 1.25 се приема, защото Iz остава над In от 16 A —, и 6 mm² (34 A) в реалния случай. Тук прекъсвачът е 16 A (първият номинал ≥ Ib = 16 A), така че изчислителният ток от 20 A го надхвърля и той определя сечението. Когато номиналът е по-големият от двата — редът от номинали има стъпки над 25 % —, сечението се избира по In, защото чл. 4.3.2.1.3 изисква In ≤ коригиран Iz; при точно равенство In = коригиран Iz приложението се качва с една стъпка.
| Сечение (mm²) | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Iz B2 Cu, 2 натоварени пров. (A) | 16,5 | 23 | 30 | 38 | 52 | 69 |
| Iz B2 Cu, 3 натоварени пров. (A) | 15 | 20 | 27 | 34 | 46 | 62 |
| Сечение Al (mm²) | 10 | 16 | 25 | 35 |
|---|---|---|---|---|
| Iz B2 Al, 2 натоварени пров. (A) | 41 | 54 | 71 | 86 |
| Iz B2 Al, 3 натоварени пров. (A) | 36 | 48 | 62 | 77 |
Допустими токове от Приложение 5.10 на I7-2011, метод B2 (кабел в тръба, върху стената или в стената), изолация PVC, 30 °C: 2 натоварени проводника при монофазен кръг (L + N), 3 при трифазен (чл. 5.2.3.1.10, буква b) и чл. 5.2.3.0.7.1). Това са същите стойности, които използва проверката на приложението (V06). При алуминий таблицата на приложението започва от 10 mm² — вътрешна конвенция; Приложение 5.10 съдържа алуминий и от 4 mm², а минимумите по тип токов кръг са в Приложение 5.32.
В. Реална дължина на кабела
Измери хоризонталното трасе по плана
Сборът от хоризонталните участъци между табло → разклонителни кутии → оборудване.
Добави вертикалните слизания/изкачвания (височините на монтаж)
разклон. кутия 2.0 m · контакт 0.3 m · ключ 1.3 m · лампа/таван 2.6 m
Напр.: от разклонителната кутия (2.0 m) до контакта (0.3 m) → слизане = 2.0 − 0.3 = 1.7 m.
Добави преходите между етажите (височина на плочата)
~2.6–3 m на пресичан етаж.
Сумирай всичко
Напр.: 8 m хоризонтално + 1.7 m слизане до контакт = 9.7 m.
Г. Пад на напрежение по дължината
Приложи формулата за пада на напрежение
ΔU% = (фактор × L × P) / (k × S × U²) × 100
фактор = 2 (монофазен, отиване-връщане) или 1 (трифазен); k = 56 (Cu) / 35 (Al); S = сечение (mm²).
Бързо правило (монофазен, мед)
ΔU% ≈ (L × P) / (14800 × S)
Напр.: L = 20 m, P = 2000 W, S = 2.5 → 20 × 2000 / (14800 × 2.5) ≈ 1.08 %.
Сравни с нормативната граница (I7-2011 Art. 5.2.5.1)
3 % за осветление, 5 % за контакти/сила. Ако превишиш → увеличи сечението или скъси трасето.
Проводимост k съгласно IEC 60228 (Cu 56, Al 35 m/Ω·mm²). Граници на пада: I7-2011 Art. 5.2.5.1.
Д. Мед (Cu) срещу Алуминий (Al)
| Аспект | Мед (Cu) | Алуминий (Al) |
|---|---|---|
| Проводимост k | 56 | 35 → ~60% повече пад |
| Допустим ток | референция | ~78% от Cu → по-голямо сечение |
| Минимално сечение | 1.5 mm² | 10 mm² (най-малкото сечение с таблично Iz в приложението — не нормативен минимум; минимумите са в приложение 5.32) |
| Типична употреба | вътрешни токови кръгове | присъединяване / захранваща линия |
Във формулите единствената промяна е k (56 → 35) и таблицата с допустими токове. Превключвателят Cu/Al в сравнителя по-долу прилага автоматично и двете.
K1 — температура (PVC, Приложение 5.18)
| °C | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|
| K1 | 1 | 0,94 | 0,87 | 0,79 | 0,71 |
K2 — групиране на токови кръгове (Приложение 5.19)
| т.кр. | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| K2 | 1 | 0,8 | 0,7 | 0,65 |
Монофазен срещу Трифазен
Същите изчисления, но 3 разлики, които имат значение. Въведи мощност и виж двата варианта едновременно.
| Величина | Монофазен (230 V) | Трифазен (400 V) |
|---|---|---|
| Ток | I = P/(230·cosφ) | I = P/(√3·400·cosφ) |
| Пад на напрежение | фактор 2 · U = 230 | фактор 1 · U = 400 |
| Проводници | L + N + PE (2 натоварени) | R + S + T + N + PE (3 натоварени) |
| Защита | 1P+N | 3P / 4P · балансиране R/S/T |
При същата мощност трифазният „тегли" ~1/3 от тока (→ по-малко сечение) и има ~6× по-малък пад на напрежение.
Монофазен · 230 V
Трифазен · 400 V
При трифазна верига изчислението дава 1,5 mm², което нормативът допуска (Приложение 5.32: поне 1,5 mm² за силовите вериги). Правило V20 на приложението обаче по конвенция изисква поне 2,5 mm² за трифазните вериги и отбелязва в редактора по-малко сечение; на практика се избира 2,5 mm².
Трифазен / монофазен ток = 230 / (√3 × 400) = 0,33 (≈ 1/3)
Сечение: 1,5 mm² (три) срещу 10 mm² (моно), при същата мощност
При същото сечение трифазният пад би бил 6,0× по-малък (фактор 1 срещу 2 и 400² срещу 230²)
Упражнения — избери правилния вариант
Преминаваш всяка стъпка, избирайки правилния отговор. Грешка? Опитваш отново.
Сечение — контакт в кухнята
Токов кръг за контакт захранва уред от 3000 W (монофазен, cos φ = 1), монтаж B2, при 30 °C, един-единствен токов кръг.
Стъпка 1: Колко е работният ток I = P / (U × cos φ)?
Дължина — трасе до контакта
Трасето табло → контакт има 6 m хоризонтално по плана. Разклонителната кутия е на 2.0 m, контактът на 0.3 m.
Стъпка 1: Колко е вертикалното слизане от разклонителната кутия до контакта?
Пад на напрежение — токов кръг за контакти
Токов кръг за контакти, L = 25 m, P = 2200 W, сечение 2.5 mm² Cu, монофазен.
Стъпка 1: Какъв фактор използваш във формулата (монофазен)?
Сечение с фактори K — бойлер в топъл таван
Бойлер 2000 W (монофазен, cos φ = 1), монтиран в тавана при 45 °C, групиран с други 2 токови кръга (3 общо).
Стъпка 1: Работният ток?
Упражнения — изчисляваш всяка стъпка
Сега въвеждаш сам стойността на всяка стъпка. Имаш подсказки, ако сгрешиш.
Сечение — климатик (изчисляваш сам)
Климатик 1800 W (монофазен, cos φ = 0.9), при 35 °C, групиран с още един токов кръг (2 общо). Използвай таблиците по-горе.
Стъпка 1: Работният ток I = P / (U × cos φ) = ?
Дължина — два компонента
Трасе табло → разклонителна кутия = 9 m хоризонтално. Кутията на 2.0 m, контактът точно под нея на 0.3 m.
Стъпка 1: Вертикалното слизане разклонителна кутия → контакт = ?
Пад на напрежение — пълната формула
L = 30 m, P = 3000 W, сечение 4 mm² Cu, монофазен. Формула: ΔU% = (2 × L × P) / (56 × S × 230²) × 100.
Стъпка 1: ΔU% = ?
Сечение — трифазен готварски плот
Готварски плот 7200 W трифазен (cos φ = 1), 30 °C, един токов кръг. Трифазен: I = P / (√3 × 400 × cos φ).
Стъпка 1: Работният ток = ?
Пад на напрежение — АЛУМИНИЕВА захранваща линия
Алуминиева захранваща линия: L = 30 m, P = 6000 W, сечение 16 mm², монофазен. При алуминий k = 35 (не 56 както при медта).
Стъпка 1: ΔU% за алуминий = ?
Упражнения — директен отговор
Решаваш сам и даваш крайния отговор. Решението стъпка по стъпка е достъпно при нужда.
Сечение — фурна
Фурна 2500 W (монофазна, cos φ = 1), свързана неподвижно, без контакт, 30 °C, един токов кръг. Какво минимално сечение избираш (mm²)?
Обща дължина
Трасе 15 m хоризонтално + слизане от разклонителна кутия (2.0 m) до контакт (0.3 m). Каква дължина на кабела (m)?
Пад на напрежение
L = 40 m, P = 2000 W, сечение 2.5 mm² Cu, монофазен. Колко е ΔU% (процент)?
Сечение с фактори K
Консуматор 4000 W (монофазен, cos φ = 1), при 40 °C, групиран с други 2 токови кръга (3 общо). Какво сечение (mm²)?
Сечение — АЛУМИНИЕВ кабел
Консуматор 3000 W (еднофазен, cos φ = 1), на силова верига, с алуминиев кабел. Какво е минималното сечение (mm²)? Внимание: таблицата Iz на приложението започва от 10 mm².
Дискусия
Коментарите се модерират преди публикуване. Имейлът ти не се показва публично.