Включение потребителей в бытовые или промышленные электрические сети с использованием кабеля меньшей мощности, чем это необходимо, может вызвать серьезные негативные последствия. В первую очередь это приведет к постоянному срабатыванию автоматических выключателей или перегоранию плавких предохранителей. При отсутствии защиты питающий провод или кабель может перегореть. В результате перегрева изоляция оплавляется, а между проводами возникает короткое замыкание. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо заранее выполнить расчет тока по мощности и напряжению, в зависимости от имеющейся однофазной или трехфазной электрической сети.
Для чего нужен расчет тока
Расчет величины тока по мощности и напряжению выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта. Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы тока используется значение напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы тока выбирается сечение жил кабелей и проводов.
Если все потребители в доме или квартире известны заранее, то выполнение расчетов не представляет особой сложности. В дальнейшем проведение электромонтажных работ значительно упрощается. Таким же образом проводятся расчеты для кабелей, питающих промышленное оборудование, преимущественно электрические двигатели и другие механизмы.
Расчет тока для однофазной сети
Измерение силы тока производится в амперах. Для расчета мощности и напряжения используется формула I = P/U, в которой P является мощностью или полной электрической нагрузкой, измеряемой в ваттах. Данный параметр обязательно заносится в технический паспорт устройства. U представляет собой напряжение рассчитываемой сети, измеряемое в вольтах.
Взаимосвязь силы тока и напряжения хорошо просматривается в таблице:
| Электрические приборы и оборудование | Потребляемая мощность (кВт) | Сила тока (А) |
| Стиральные машины | 2,0 2,5 | 9,0 11,4 |
| Электрические плиты стационарные | 4,5 8,5 | 20,5 38,6 |
| Микроволновые печи | 0,9 1,3 | 4,1 5,9 |
| Посудомоечные машины | 2,0 2,5 | 9,0 11,4 |
| Холодильники, морозильные камеры | 0,14 0,3 | 0,6 1,4 |
| Электрический подогрев полов | 0,8 1,4 | 3,6 6,4 |
| Мясорубка электрическая | 1,1 1,2 | 5,0 5,5 |
| Чайник электрический | 1,8 2,0 | 8,4 9,0 |
Таким образом, взаимосвязь мощности и силы тока дает возможность выполнить предварительные расчеты нагрузок в однофазной сети. Таблица расчета поможет подобрать необходимое сечение провода, в зависимости от параметров.
| Диаметры жил проводников (мм) | Сечение жил проводников (мм2) | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
| Сила тока (А) | Мощность (кВт) | Сила (А) | Мощность (кВт) | ||
| 0,8 | 0,5 | 6 | 1,3 |
|
|
| 0,98 | 0,75 | 10 | 2,2 |
|
|
| 1,13 | 1,0 | 14 | 3,1 |
|
|
| 1,38 | 1,5 | 15 | 3,3 | 10 | 2,2 |
| 1,6 | 2,0 | 19 | 4,2 | 14 | 3,1 |
| 1,78 | 2,5 | 21 | 4.6 | 16 | 3,5 |
| 2,26 | 4,0 | 27 | 5,9 | 21 | 4,6 |
| 2,76 | 6,0 | 34 | 7,5 | 26 | 5,7 |
| 3,57 | 10,0 | 50 | 11,0 | 38 | 8,4 |
| 4,51 | 16,0 | 80 | 17,6 | 55 | 12,1 |
| 5,64 | 25,0 | 100 | 22,0 | 65 | 14,3 |
Расчет тока для трехфазной сети
В случае использования трехфазного электроснабжения вычисление силы тока производится по формуле: I = P/1,73U, в которой P означает потребляемую мощность, а U напряжение в трехфазной сети. 1,73 является специальным коэффициентом, применяемым для трехфазных сетей.
Так как напряжение в этом случае составляет 380 вольт, то вся формула будет иметь вид: I = P/657,4.
Точно так же, как и в однофазной сети, диаметр и сечение проводников можно определить с помощью таблицы, отражающей зависимости этих параметров от различных нагрузок.
| Диаметры жил проводников (мм) | Сечение жил проводников (мм2) | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
| Сила тока (А) | Мощность (кВт) | Сила (А) | Мощность (кВт) | ||
| 0,8 | 0,5 | 6 | 2,25 |
|
|
| 0,98 | 0,75 | 10 | 3,8 |
|
|
| 1,13 | 1,0 | 14 | 5,3 |
|
|
| 1,38 | 1,5 | 15 | 5,7 | 10 | 3,8 |
| 1,6 | 2,0 | 19 | 7,2 | 14 | 5,3 |
| 1,78 | 2,5 | 21 | 7,9 | 16 | 6,0 |
| 2,26 | 4,0 | 27 | 10,0 | 21 | 7,9 |
| 2,76 | 6,0 | 34 | 12,0 | 26 | 9,8 |
| 3,57 | 10,0 | 50 | 19,0 | 38 | 14,0 |
| 4,51 | 16,0 | 80 | 30,0 | 55 | 20,0 |
| 5,64 | 25,0 | 100 | 38,0 | 65 | 24,0 |
В некоторых случаях расчет тока по напряжению и мощности следует проводить с учетом полной реактивной мощности, присутствующей в электродвигателях, сварочном и другом оборудовании. Для таких устройств коэффициент мощности будет равен 0,8.