Как рассчитать сечение шины по току
Сечение выбирают по длительно допустимому току: при нём окрашенная полоса греется до +70 °C при воздухе +25 °C (ПУЭ, п. 1.3.22; ПУЭ РК, п. 52). Таблицу дают правила устройства электроустановок вашей страны (ПУЭ, табл. 1.3.31; ПУЭ РК, прил. 1, табл. 31). Числа в них совпадают, только строк толщиной 10 мм во второй нет. Голую или лужёную полосу таблица не описывает: она держит меньше, а поправки на это в правилах нет, поэтому калькулятор её не считает.
- Посчитайте нагрузку в амперах. Если известна мощность: три фазы I = P / (1,732 × 400 × cos φ), одна фаза I = P / (230 × cos φ), на постоянном I = P / U.
- Замерьте температуру воздуха внутри щита и возьмите поправку по таблице 1.3.3. Калькулятор берёт ближайший столбец потеплее: 32 °C считает как 35.
- Если полоса лежит плашмя, табличное число уменьшают на 5 % при ширине до 60 мм и на 8 % для более широких полос (п. 1.3.23; ПУЭ РК, п. 53).
- Выберите самую малую полосу, которая после поправок держит не меньше расчётного.
Сечение, выбранное по нагреву, проверяют ещё на стойкость при коротком замыкании, потерю напряжения и механическую прочность, и берут наибольшее (п. 1.3.1). Шина на пределе в закрытом щите греется, а перегретые контакты могут привести к пожару.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Медная шина 20 × 3 мм, 1 полоса, переменный ток | 275 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 30 × 4 мм, 1 полоса, переменный ток | 475 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 40 × 4 мм, 1 полоса, переменный ток | 625 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 50 × 5 мм, 1 полоса, переменный ток | 860 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 60 × 6 мм, 1 полоса, переменный ток | 1 125 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 80 × 8 мм, 1 полоса, переменный ток | 1 690 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Медная шина 100 × 10 мм, 1 полоса, переменный ток | 2 310 А | ПУЭ, таблица 1.3.31 |
| Алюминиевая шина 20 × 3 мм, 1 полоса, переменный ток | 215 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 30 × 4 мм, 1 полоса, переменный ток | 365 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 40 × 4 мм, 1 полоса, переменный ток | 480 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 50 × 5 мм, 1 полоса, переменный ток | 665 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 60 × 6 мм, 1 полоса, переменный ток | 870 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 80 × 8 мм, 1 полоса, переменный ток | 1 320 А | ПУЭ, таблица 1.3.31; ПУЭ РК, таблица 31 приложения 1 |
| Алюминиевая шина 100 × 10 мм, 1 полоса, переменный ток | 1 820 А | ПУЭ, таблица 1.3.31 |
| Шина плашмя, ширина полосы до 60 мм: ток меньше на | 5 % | ПУЭ, п. 1.3.23; ПУЭ РК, п. 53 |
| то же, шире 60 мм | 8 % | ПУЭ, п. 1.3.23; ПУЭ РК, п. 53 |
| Нагрев окрашенной шины в таблице ПУЭ (воздух +25 °C) | 70 °C | ПУЭ, п. 1.3.22; ПУЭ РК, п. 52 |
| PE равен фазному сечению, если фаза не больше | 16 мм² | ПУЭ, п. 1.7.126, табл. 1.7.5; ПУЭ РК, табл. 46 |
| PE при фазе больше 35 мм², доля фазного сечения | 0,5 | ПУЭ, п. 1.7.126, табл. 1.7.5; ПУЭ РК, табл. 46 |
| PEN-проводник из меди, не меньше | 10 мм² | ПУЭ, п. 1.7.131, 1.7.134; ПУЭ РК, п. 230, 2104 |
| PEN-проводник из алюминия, не меньше | 16 мм² | ПУЭ, п. 1.7.131; ПУЭ РК, п. 230, 2104 |
| Шинопровод: жёсткий токопровод заводского изготовления напряжением до | 1 кВ | ПУЭ, п. 2.2.2, 2.2.3; ПУЭ РК, п. 4, подп. 180, 198 |
Сечение медной и алюминиевой шины по току: таблица ПУЭ
Одна окрашенная полоса на фазу, на ребро, воздух +25 °C. В скобках число для постоянного, если оно другое.
| Шина, мм | Медь, А | Алюминий, А |
|---|---|---|
| 15 × 3 | 210 | 165 |
| 20 × 3 | 275 | 215 |
| 25 × 3 | 340 | 265 |
| 30 × 4 | 475 | 365 (370) |
| 40 × 4 | 625 | 480 |
| 40 × 5 | 700 (705) | 540 (545) |
| 50 × 5 | 860 (870) | 665 (670) |
| 50 × 6 | 955 (960) | 740 (745) |
| 60 × 6 | 1125 (1145) | 870 (880) |
| 80 × 6 | 1480 (1510) | 1150 (1170) |
| 100 × 6 | 1810 (1875) | 1425 (1455) |
| 60 × 8 | 1320 (1345) | 1025 (1040) |
| 80 × 8 | 1690 (1755) | 1320 (1355) |
| 100 × 8 | 2080 (2180) | 1625 (1690) |
| 120 × 8 | 2400 (2600) | 1900 (2040) |
| 60 × 10 | 1475 (1525) | 1155 (1180) |
| 80 × 10 | 1900 (1990) | 1480 (1540) |
| 100 × 10 | 2310 (2470) | 1820 (1910) |
| 120 × 10 | 2650 (2950) | 2070 (2300) |
Алюминий того же размера держит на 21–23 % меньше: у 40 × 4 это 480 А против 625 у меди. Строк толщиной 10 мм в таблице ПУЭ РК нет, они взяты из ПУЭ (табл. 1.3.31).
Допустимый ток медной шины в щите
Токовая нагрузка на медную шину в закрытом шкафу ниже табличной: воздух там теплее, чем в помещении. В таблице полоса 40 × 4 на ребро, одна на фазу:
| Воздух у шин | Поправка | Медь, А | Алюминий, А |
|---|---|---|---|
| +25 °C | 1,00 | 625 | 480 |
| +30 °C | 0,94 | 588 | 451 |
| +35 °C | 0,88 | 550 | 422 |
| +40 °C | 0,81 | 506 | 389 |
| +45 °C | 0,74 | 463 | 355 |
| +50 °C | 0,67 | 419 | 322 |
Выше +50 °C таблица 1.3.3 поправок не даёт, и калькулятор такой случай не считает.
Сечение шины по току и мощности
Три фазы 400 В, cos φ 0,9, одна полоса на ребро, в щите +35 °C:
| Мощность, кВт | Ток, А | Медь, мм | Алюминий, мм |
|---|---|---|---|
| 50 | 80,2 | 15 × 3 | 15 × 3 |
| 100 | 160,4 | 15 × 3 | 20 × 3 |
| 150 | 240,6 | 20 × 3 | 30 × 4 |
| 200 | 320,8 | 30 × 4 | 30 × 4 |
| 300 | 481,1 | 40 × 4 | 50 × 5 |
| 400 | 641,5 | 50 × 5 | 50 × 6 |
| 500 | 801,9 | 50 × 6 | 80 × 6 |
| 800 | 1283 | 80 × 6 | 100 × 8 |
Две и три полосы на фазу
Пакет держит меньше, чем его полосы порознь в сумме. Медная 100 × 10 держит 2310 А, две такие полосы 3610 А, три 4650 А (табл. 1.3.31, на переменном). Пакеты из полос 40 × 4 … 50 × 6 таблица даёт только для постоянного. Четыре полосы есть только у 100 × 10 и 120 × 10: 5300 и 5900 А у меди.
Сечение нулевой, PE и PEN-шины по ПУЭ
Если фаза больше 35 мм², защитный проводник из того же металла не меньше половины её сечения (ПУЭ, п. 1.7.126, табл. 1.7.5; ПУЭ РК, п. 225, табл. 46). Для фазы 60 × 6 = 360 мм² PE-шина нужна от 180 мм². PE из другого металла берут равным по проводимости (п. 1.7.126). PEN-шина (N и PE в одной) подчиняется тому же правилу, но не тоньше 10 мм² по меди и 16 мм² по алюминию. Совмещать N и PE можно только в многофазной цепи, в однофазной и на постоянном нельзя (п. 1.7.131, 1.7.132, 1.7.134; ПУЭ РК, п. 230, 231, 2104). Отдельной таблицы для нулевой рабочей шины в ПУЭ нет.
Расчёт шинопровода
Заводской шинопровод по таблице ПУЭ не считают: таблица дана для открытых окрашенных шин. Номинал в амперах, род тока (переменный или постоянный) и условия, при которых он держится, указывает производитель в паспорте. Его сравнивают с расчётной нагрузкой линии, найденной тем же первым шагом.
Токопроводом называют всё устройство: проводники с изоляторами, оболочками и опорами. Шинопровод только один его вид: жёсткий, до 1 кВ, заводской, из комплектных секций (п. 2.2.2, 2.2.3; ПУЭ РК, п. 4).
Пример расчёта
Вводной щит мастерской, нагрузка 150 кВт, три фазы 400 В, cos φ 0,9. Медь, одна полоса на ребро, в шкафу намерили +35 °C. Ток 150 000 / (1,732 × 400 × 0,9) = 240,6 А. Поправка на +35 °C 0,88. Полоса 15 × 3 даёт 210 × 0,88 = 184,8 А, мало. Полоса 20 × 3 даёт 275 × 0,88 = 242 А, проходит с запасом 0,6 %. PE-шина не меньше 60 / 2 = 30 мм².
Запас вышел почти нулевой. Ставить 25 × 3 на 299 А или нет, решает проектировщик по току КЗ и по реальному нагреву щита.
Частые ошибки
- Берут температуру помещения. Таблица дана для +25 °C, а в закрытом щите воздух теплее.
- Забывают про плашмя. Полоса 80 × 8 плашмя держит 1690 × 0,92 = 1555 А вместо 1690.
- Ставят алюминий по таблице меди. Алюминиевая 60 × 6 держит 870 А, медная 1125.
- Складывают полосы в пакете. Две полосы 100 × 10 дают 3610 А, а не 4620.
Сборку щита проще обсуждать с цифрами на руках. На портале видны средние цены на электромонтаж и сметы компаний, а телефон получит только тот мастер, которого вы выберете. Если компания ведёт объект в программе RemontCRM, цену сметы фиксируют до начала работ.