Неправильно підібраний переріз кабелю – одна з найпоширеніших причин перегріву електропроводки, передчасного зносу ізоляції та пожеж на виробництві. Занадто малий переріз при великому навантаженні призводить до надмірного нагрівання жили, а занадто великий – до невиправданих витрат та технічних ускладнень при монтажі. Щоб уникнути обох крайнощів, необхідно правильно розрахувати допустиме навантаження на кабель для конкретних умов прокладання.
Що таке допустиме струмове навантаження кабелю
Допустиме струмове навантаження на кабель – це максимальний тривалий струм, який кабель може проводити без перевищення допустимої температури ізоляції. Коли струм протікає через провідник, він виділяє тепло пропорційно квадрату сили струму та опору провідника. Якщо це тепло не відводиться достатньо швидко, температура ізоляції підвищується понад допустиму межу, що скорочує термін служби або призводить до пробою.
Допустимі струмові навантаження на кабель нормуються стандартами IEC 60364-5-52 та VDE 0298-4 і залежать від:
- матеріалу та перерізу жили (мідь чи алюміній)
- типу ізоляції (ПВХ, PUR, XLPE, силікон)
- способу прокладання (у повітрі, у кабельному лотку, у землі, у трубі)
- температури навколишнього середовища
- кількості паралельно прокладених кабелів
Таблиця навантаження кабелів LAPP для основних перерізів
Наведена таблиця навантаження кабелів відповідає стандарту VDE 0298-4 для мідних жил, ізоляція ПВХ, прокладання у повітрі при температурі навколишнього середовища +30°C.
| Переріз жили | Однофазне (230 В) | Трифазне (400 В) | Макс. температура жили |
| 1,5 мм² | 16 А | 16 А | +70°C |
| 2,5 мм² | 20 А | 20 А | +70°C |
| 4 мм² | 25 А | 25 А | +70°C |
| 6 мм² | 32 А | 32 А | +70°C |
| 10 мм² | 40 А | 40 А | +70°C |
| 16 мм² | 63 А | 63 А | +70°C |
| 25 мм² | 80 А | 80 А | +70°C |
Це базові значення для незбуреного прокладання. У реальних умовах до них застосовуються поправочні коефіцієнти.
Навантаження на кабель 1,5 мм²
Кабель 1,5 мм² є стандартним для внутрішньої освітлювальної проводки та кіл розеток невеликої потужності, зокрема у виконанні монтажного кабелю H05V-K. За стандартними умовами прокладання у повітрі допустиме навантаження на кабель 1,5 мм² становить 16 А. Це відповідає потужності близько 3,7 кВт при однофазному підключенні 230 В.
При прокладанні у трубі або кабельному каналі поряд з іншими кабелями значення знижується. При температурі навколишнього середовища вище +30°C необхідно застосовувати температурний коефіцієнт.
Навантаження на кабель 2,5 мм²
Кабель 2,5 мм² – найпоширеніший переріз для промислових розеток, живлення дрібного обладнання та однофазних споживачів середньої потужності. Максимальне навантаження на кабель 2,5 квадрат при стандартних умовах становить 20 А, що відповідає потужності близько 4,6 кВт (230 В, однофазне).
Розрахунок навантаження на кабель 2,5 мм² для трифазного підключення: при 400 В та 20 А це відповідає потужності близько 13,8 кВт. Цей переріз використовується для трифазних електродвигунів потужністю до 5,5 кВт, а для ліній управління поруч із приводами застосовують контрольний кабель.
Навантаження на кабель 4 квадрати
Переріз 4 мм² застосовується для споживачів підвищеної потужності: клімат-техніка, промислові насоси, компресори. Навантаження на кабель 4 квадрата за базовими умовами – 25 А, що відповідає потужності близько 5,8 кВт (230 В, однофазне) або близько 17,3 кВт (400 В, трифазне). Цей переріз підходить для трифазних електродвигунів до 7,5 кВт. Для підземного прокладання силових ліній у цьому діапазоні перерізів розглядають силовий кабель NYY.
Поправочні коефіцієнти для розрахунку навантаження
Базова таблиця навантаження кабелів відповідає стандартним умовам. У реальних умовах застосовуйте такі коефіцієнти:
Температурний коефіцієнт
| Температура середовища | Коефіцієнт (ПВХ ізоляція) |
| +25°C | 1,03 |
| +30°C | 1,00 (базова) |
| +35°C | 0,94 |
| +40°C | 0,87 |
| +45°C | 0,79 |
| +50°C | 0,71 |
У гарячих виробничих приміщеннях та літніх умовах допустимі струмові навантаження на кабель зменшуються. При +50°C кабель витримує лише 71% від базового значення.
Коефіцієнт зниження для групи паралельних кабелів
| Кількість кабелів поряд | Коефіцієнт |
| 1 | 1,00 |
| 2 | 0,80 |
| 3 | 0,70 |
| 4-5 | 0,65 |
| 6-8 | 0,57 |
| 9-12 | 0,50 |
Коли кілька кабелів прокладаються поряд в лотку або пучком, вони взаємно нагрівають один одного. Таблиця навантаження на кабель без урахування цього ефекту дасть завищений результат.
Коефіцієнт для способу прокладання
| Спосіб прокладання | Коефіцієнт |
| Відкрито у повітрі | 1,00 (базовий) |
| У лотку, один шар | 0,95 |
| У трубі | 0,80 |
| У землі | 0,80-1,0 (залежно від ґрунту) |
| У стяжці або штрабі | 0,75 |
Як розрахувати навантаження на кабель: покрокова формула
Крок 1. Визначте розрахунковий струм навантаження:
Для однофазних споживачів: I = P / (U × cos φ)
Для трифазних споживачів: I = P / (√3 × U × cos φ)
де P – потужність у ватах, U – напруга (230 або 400 В), cos φ – коефіцієнт потужності (0,8-0,95 для більшості промислових навантажень).
Крок 2. Визначте поправочні коефіцієнти для ваших умов: температури середовища, кількості паралельних кабелів, способу прокладання.
Крок 3. Розрахуйте необхідне допустиме навантаження:
I_допустиме = I_розрахунковий / (k1 × k2 × k3)
де k1, k2, k3 – відповідні поправочні коефіцієнти.
Крок 4. За таблицею навантаження кабелів оберіть переріз, для якого базове допустиме навантаження не менше розрахованого I_допустиме.
Серії кабелів LAPP для різних рівнів навантаження
Lapp Kabel пропонує кілька серій для промислових застосувань залежно від умов прокладання та рівня навантаження:
OLFLEX® CLASSIC 110 – стандартний силовий та контрольний кабель для стаціонарного прокладання. ПВХ-ізоляція, діапазон температур -5…+70 °C. Підходить для більшості промислових застосувань за стандартних умов. Детальніше про серію: Olflex Classic 110.
OLFLEX® ROBUST – кабель з PUR оболонкою для підвищеної механічної навантаженості та контакту з маслами. Допустиме навантаження відповідає базовим таблицям для ПВХ, проте кабель зберігає властивості ізоляції при більш агресивному середовищі.
OLFLEX® HEAT – для застосувань при підвищеній температурі. Зверніть увагу: при розрахунку навантаження для термостійких кабелів базова температура жили вища (+125°C або +180°C залежно від серії), тому при тій самій температурі середовища ці кабелі витримують вище струмове навантаження, ніж стандартний ПВХ.
Helukabel та TKD Kabel також надають таблиці допустимих струмових навантажень у технічній документації до кожної серії.
Типові помилки при визначенні допустимого навантаження
Ігнорування температури середовища. У гарячих цехах або літніх умовах без поправочного коефіцієнта кабель буде систематично перегріватися, що скорочує термін служби ізоляції за законом Монтсінгера (подвоєння температури зменшує ресурс ізоляції вдвічі).
Нехтування груповим прокладанням. Кілька кабелів у пучку без коефіцієнта групи – одна з найчастіших причин перегріву проводки.
Розрахунок лише за потужністю без cos φ. Для індуктивних навантажень (двигуни, трансформатори) розрахунок без коефіцієнта потужності занижує реальний струм на 15-25%.
Використання застарілих таблиць. Таблиця навантаження на кабель з радянських довідників не завжди відповідає сучасним стандартам IEC та VDE. Використовуйте актуальні дані від виробника кабелю.
Компанія ЕлектроТехноПром надає технічні консультації щодо підбору перерізу кабелів LAPP, Helukabel та TKD для ваших об’єктів. Наші інженери допоможуть виконати розрахунок навантаження та підібрати оптимальну серію.
Поширені запитання
Яке максимальне навантаження на кабель 2,5 квадрат?
За стандартних умов (ПВХ-ізоляція, прокладання у повітрі при +30 °C, один кабель) максимальне навантаження на кабель 2,5 мм² становить 20 А. При прокладанні у групі або при підвищеній температурі це значення зменшується пропорційно поправочним коефіцієнтам.
Чи відрізняється допустиме навантаження для кабелів Lapp та стандартних таблиць?
Базові значення відповідають стандарту VDE 0298-4 та IEC 60364-5-52 незалежно від виробника для однакового перерізу та типу ізоляції. Відмінності можуть бути для нестандартних серій (термостійких, мінеральної ізоляції) та для кабелів з XLPE або силіконовою ізоляцією, де допустима температура жили вища.
Як розрахувати навантаження на кабель для трифазного двигуна 5,5 кВт?
Для двигуна 5,5 кВт, 400 В, cos φ = 0,86, ККД = 0,9: I = 5500 / (1,732 × 400 × 0,86 × 0,9) ≈ 10,3 А. З урахуванням пускового струму (5-7 кратний) вибір автомату на 16 А, кабель 2,5 мм² покриває тривале струмове навантаження. Для уточнення під конкретні умови прокладання рекомендуємо звернутися до наших спеціалістів.
Де замовити консультацію щодо вибору перерізу кабелю?
ЕлектроТехноПром надає безкоштовні технічні консультації. Зв’яжіться з нами за номером +38 (063) 757-21-20 або напишіть на contact@elektrotehnoprom.com.ua. Наші інженери виконають розрахунок навантаження та підберуть оптимальний кабель Lapp, Helukabel або TKD для вашого об’єкта.