Calculator pentru secțiunea cablurilor electrice

Dimensionați un circuit nou sau verificați un cablu existent după criteriile tehnice folosite în proiectarea instalațiilor electrice. Calculul se face instantaneu în browser, iar ecuațiile sunt explicate în secțiunea Metodologie.

Cădere de tensiune în regim normal
Cădere de tensiune la pornirea motoarelor
Încălzire în regim permanent (I_z ≥ I_n)
Stabilitate termică la scurtcircuit

Sarcina

Puterea activă

cos φ nominal

ΔU admisibil, regim normal

Rețea și cablu

Tensiunea nominală

Sistem

Conductoare în paralel

Material conductor

Construcția cablului

Lungimea traseului

Secțiunea unui conductor

Permite secțiuni peste 240 mm² (până la 630 mm²)Implicit, la depășirea a 240 mm² programul trece automat la 2 conductoare în paralel pe fază, apoi la 3 dacă este nevoie.

Condiții de pozare

Izolație

Mod de pozare

Temperatura mediului

°C

Circuite grupate Pe același pat de cabluri / canal, inclusiv acesta

Pornirea motoarelor Consumatorul este un motor electricSe verifică și căderea de tensiune la pornire.

Scurtcircuit Ține seama de stabilitatea termică la scurtcircuitÎncălzire adiabatică până la deconectarea defectului.

Metodologie și ecuații

Calculul urmează principiile electrotehnice de bază din IEC 60364-5-52 și Normativul I7-2011. Secțiunea rezultă analitic din ecuația căderii de tensiune, apoi se aduce la valoarea standardizată imediat superioară și se verifică la încălzire și, opțional, la scurtcircuit.

1. Curentul de calcul

I = P / (√3 · U · cos φ) (trifazat)

I = P / (U · cos φ) (monofazat)

2. Căderea de tensiune

ΔU = K · I · L · (r₀ · cos φ + x₀ · sin φ)

K = √3 pentru sisteme trifazate și K = 2 pentru sisteme monofazate. L este lungimea în km, r₀ = 1000 / (γ · S) [Ω/km], cu γ_Cu = 56 și γ_Al = 34 m/(Ω·mm²). Reactanța specifică x₀ este 0,08 Ω/km pentru cabluri multifilare și pentru cabluri monofilare în treflă, 0,095 Ω/km pentru dispunerea în plan cu cablurile alăturate și 0,13 Ω/km pentru dispunerea în plan cu distanța 1×D.

3. Secțiunea din condiția de cădere de tensiune

S = 1000 · cos φ / ( γ · [ ΔU_max / (K · I · L) − x₀ · sin φ ] )

Dacă termenul reactiv singur depășește căderea admisă, nicio secțiune nu poate satisface condiția. În acest caz programul trece la conductoare în paralel.

4. Încălzirea în regim permanent

I_z = I_z0 · k₁ · k₂ ≥ I_n

k₁ = √( (θ_max − θ_a) / (θ_max − θ_ref) )

θ_max este 70 °C pentru PVC și 90 °C pentru XLPE/EPR, iar θ_ref este 30 °C în aer și 20 °C în pământ. Pentru izolația XLPE/EPR valorile I_z0 se înmulțesc cu 1,18. k₂ este factorul de grupare: 1,00 pentru 1 circuit, 0,80 pentru 2, 0,70 pentru 3, 0,65 pentru 4, 0,60 pentru 5 și 0,57 pentru 6 sau mai multe circuite.

5. Stabilitatea termică la scurtcircuit

S_min = I_sc · √t / k

Factorul k	PVC	XLPE / EPR
Cupru	115	143
Aluminiu	76	94

6. Algoritmul de dimensionare

Se calculează secțiunea necesară după fiecare criteriu activ: ΔU în regim normal, ΔU la pornire și scurtcircuit.
Se alege secțiunea standardizată imediat superioară celei mai mari valori.
Dacă I_z < I_n, se crește secțiunea până la îndeplinirea condiției de încălzire.
Secțiunea maximă este 240 mm², sau 630 mm² dacă se permite explicit. La depășire, calculul se reia automat cu un conductor în plus pe fază (2, apoi 3), până la găsirea unei soluții.

La verificare, limitele aplicate sunt ΔU ≤ 5 % în regim normal și ΔU ≤ 10 % la pornire.

Curenți admisibili de bază I_z0 [A] (izolație PVC, în aer, 30 °C)

S [mm²]	1,5	2,5	4	6	10	16	25	35	50	70	95	120	150	185	240	300	400	500	630
Cupru	19,5	27	36	46	63	85	112	138	168	213	258	299	344	392	461	530	634	730	830
Aluminiu	–	21	28	36	49	66	83	103	125	160	195	226	261	298	352	406	485	560	640

Notă. Instrumentul are scop didactic și orientativ. Rezultatele nu înlocuiesc proiectarea realizată de un specialist autorizat, cu datele de catalog ale producătorului de cablu și cu prevederile normativelor în vigoare.

Întrebări frecvente

Cum se alege secțiunea unui cablu electric?

Secțiunea trebuie să îndeplinească simultan mai multe condiții: căderea de tensiune să rămână sub limita admisă, curentul admisibil al cablului (corectat pentru temperatura mediului și pentru gruparea cu alte circuite) să fie cel puțin egal cu curentul consumatorului, iar, dacă se cere, cablul să reziste încălzirii produse de curentul de scurtcircuit până la deconectare. Se reține cea mai mare dintre secțiunile rezultate, rotunjită la valoarea standardizată imediat superioară.

Cum se calculează căderea de tensiune pe un cablu trifazat?

Se folosește relația ΔU = √3 · I · L · (r₀ · cos φ + x₀ · sin φ), cu L în km, r₀ și x₀ în Ω/km. De exemplu, un consumator de 15 kW la 400 V cu cos φ = 0,85 absoarbe 25,5 A. Pe un cablu de cupru de 4 mm² lung de 100 m, căderea de tensiune este de aproximativ 16,9 V, adică 4,23 %.

Ce secțiune de cablu trebuie pentru 15 kW la 400 V?

Depinde de lungime, de material și de modul de pozare. Pentru un consumator trifazat de 15 kW la 400 V, cu cos φ = 0,85, alimentat printr-un cablu de cupru cu izolație XLPE pozat în aer la 30 °C, la o lungime de 100 m rezultă 4 mm². Criteriul determinant este căderea de tensiune de 5 %, nu încălzirea. Pentru alte lungimi sau condiții, introduceți datele în calculator.

De ce trebuie verificată separat pornirea motoarelor?

La pornire, un motor asincron absoarbe un curent de câteva ori mai mare decât cel nominal (frecvent de 5–7 ori), la un factor de putere scăzut. Căderea de tensiune din acest interval poate împiedica pornirea sau poate deranja ceilalți consumatori, de aceea calculatorul o verifică separat, cu o limită implicită de 10 %.

Ce este factorul k din verificarea la scurtcircuit?

Factorul k depinde de materialul conductorului și de izolație și apare în relația S_min = I_sc · √t / k. Valorile folosite sunt 115 pentru cupru cu PVC, 143 pentru cupru cu XLPE, 76 pentru aluminiu cu PVC și 94 pentru aluminiu cu XLPE. De exemplu, pentru 6 kA timp de 0,1 s, un cablu de cupru cu XLPE are nevoie de cel puțin 13,27 mm².