Калькулятор перерізу кабелю в мм², AWG і kcmil
Оновлений калькулятор підбирає стандартний розмір мідного або алюмінієвого провідника за струмом чи потужністю навантаження, довжиною лінії та допустимим падінням напруги. У метричному режимі результат подається у мм², а в американському — в AWG або kcmil з еквівалентною площею у мм².
Рекомендація формується прозоро. Калькулятор окремо визначає мінімальний стандартний розмір за падінням напруги й, за бажанням, мінімальний розмір за довідковою таблицею допустимого струму. Фінальним стає більший із двох результатів.
Це попередній розрахунок, а не проєкт електропроводки. Він не підтверджує відповідність ПУЕ, ДБН, NEC, CEC, BS 7671, AS/NZS 3000 або іншим місцевим нормам. Остаточний вибір кабелю, автомата, запобіжника, клем і способу прокладання має перевірити кваліфікований електрик.
Що змінилося в новій версії
- додано метричний режим із метрами та стандартними перерізами у мм²;
- додано американський режим із футами, AWG і kcmil;
- можна вводити безпосередньо струм або активну потужність навантаження;
- DC, однофазний AC і трифазний AC розраховуються окремо;
- матеріал провідника вибирається у формі: мідь або алюміній;
- окремо показуються вимога за падінням напруги й вимога за довідковою ampacity;
- для довідкової NFPA-перевірки враховуються температура довкілля та кількість струмоведучих провідників;
- додано таблицю найближчих стандартних розмірів із фактичним падінням напруги та статусом кожної перевірки.
Як користуватися калькулятором
- Виберіть метричну або американську систему одиниць.
- Укажіть, що відомо: робочий струм у амперах або потужність у кіловатах.
- Виберіть DC, однофазну AC або трифазну AC систему.
- Введіть напругу та довжину від джерела до навантаження в один бік.
- Виберіть мідний або алюмінієвий провідник.
- Задайте максимально допустиме падіння напруги та запас до робочого струму.
- За потреби ввімкніть довідкову ampacity-перевірку й уточніть розширені умови.
- Порівняйте мінімальний розмір за кожною перевіркою та фінальну рекомендацію.
Розрахунок за струмом або за потужністю
Якщо струм відомий із паспорта обладнання або вимірювання, виберіть режим за струмом. Якщо відома лише активна потужність, калькулятор сам визначить робочий струм. Для AC-навантаження в розширених налаштуваннях можна вказати коефіцієнт потужності, а для всіх режимів — ККД обладнання або перетворювача.
DC: I = P / (U × η)
Однофазний AC: I = P / (U × cos φ × η)
Трифазний AC: I = P / (√3 × U × cos φ × η)Після визначення робочого струму калькулятор додає вибраний запас. Якщо введено піковий або пусковий струм і він більший, саме він використовується як струм для підбору.
Як визначається переріз за падінням напруги
Для двопровідної DC або однофазної AC лінії враховується шлях струму до навантаження і назад. Для збалансованої трифазної лінії застосовується множник √3. Опір провідника оцінюється з урахуванням питомого опору міді або алюмінію та вибраної температурної колонки.
DC або однофазний AC:
S = 2 × I × L × ρ / ΔU
Трифазний AC:
S = √3 × I × L × ρ / ΔUУ форму вводиться довжина в один бік. Подвоювати її для DC або однофазної лінії вручну не потрібно — це вже робить формула.
Що означає довідкова ampacity-перевірка
В англійській електротехнічній термінології ampacity означає допустиму силу струму провідника за визначених умов. У калькуляторі доступна окрема довідкова перевірка на основі значень NFPA 70 Table 310.16 для провідників у кабелі, трубі або землі за базових умов таблиці.
Користувач може вибрати температурну колонку 60, 75 або 90 °C, температуру довкілля та групу за кількістю струмоведучих провідників. До базового значення застосовуються відповідні температурні та групові коефіцієнти. Для малих AWG також враховуються загальні обмеження захисту, щоб 14 AWG, 12 AWG або 10 AWG не отримували завищену рекомендацію лише через вищу температурну колонку.
90-градусна колонка не означає, що будь-який кабель можна навантажувати за її значенням. Реальний результат може бути обмежений температурою клем, маркуванням кабелю, автоматом, способом прокладання, місцевими правилами та іншими вимогами.
Як працюють мм² та AWG в одному калькуляторі
Різниця між режимами
| Режим | Вхідна довжина | Стандартні розміри | Фінальний результат |
|---|---|---|---|
| Метричний | метри | 0.5–400 мм² | найближчий більший стандартний переріз у мм² |
| Американський | фути | 14 AWG–4/0 AWG і 250–600 kcmil | найменший AWG або kcmil, що проходить вибрані перевірки |
Коли в метричному режимі ввімкнена NFPA-довідка, для перевірки допустимого струму використовується найближчий не більший AWG-еквівалент за площею, а потім результат округлюється вгору до стандартного метричного перерізу. Такий підхід є обережним орієнтиром, але не замінює таблиці, чинні у вашій країні.
Як читати результати
Основні результати калькулятора
| Результат | Що показує |
|---|---|
| Рекомендований стандартний розмір | фінальний AWG, kcmil або мм² після всіх увімкнених перевірок |
| Мінімум за падінням напруги | перший стандартний розмір, який не перевищує заданий відсоток втрат |
| Мінімум за довідковою ampacity | перший розмір, скоригована допустима сила струму якого не менша за розрахунковий струм |
| Фактичне падіння напруги | втрата у вольтах і відсотках на рекомендованому розмірі |
| Напруга на навантаженні | орієнтовна напруга після віднімання втрат у провіднику |
| Максимальна довжина | гранична одностороння довжина для рекомендованого розміру за заданим відсотком втрат |
Чому низьковольтні лінії потребують товстішого кабелю
Для 12, 24 або 48 В навіть невелика втрата у вольтах становить значний відсоток напруги. Тому кабель між акумулятором та інвертором, автомобільним обладнанням, LED-освітленням або низьковольтним навантаженням часто визначається саме падінням напруги, а не лише струмом.
Чому 20 А на 12 В можуть вимагати значно більший провід, ніж 20 А на 230 В?
Відповідь: За однакових 3% допустима втрата для 12 В становить лише 0.36 В, а для 230 В — 6.9 В. Щоб обмежити втрату до 0.36 В на тій самій довжині, потрібен набагато менший опір і, відповідно, більший переріз.
Пояснення: Падіння напруги залежить від струму, довжини, матеріалу й перерізу, а допустима втрата у вольтах прямо залежить від напруги системи.
Що калькулятор навмисно не моделює
- реактивний опір і повний імпеданс довгих AC-ліній;
- гармоніки, несиметрію фаз і струм нейтралі;
- точний спосіб прокладання та тепловідведення конкретного кабелю;
- кабелі в теплоізоляції, на даху під сонцем, у ґрунті з конкретним тепловим опором або у спеціальних лотках;
- координацію автомата, запобіжника, пускового апарата та струму короткого замикання;
- механічну міцність, мінімальний радіус вигину, допустимість клем і наконечників;
- вимоги конкретної країни, типу об’єкта або органу інспекції.
Типові помилки під час підбору проводу
- плутати діаметр проводу з площею перерізу;
- вводити повну довжину петлі замість відстані в один бік;
- ігнорувати пусковий струм двигуна, компресора чи інвертора;
- використовувати 90 °C ampacity без перевірки температури клем;
- вважати алюміній прямою заміною міді того самого розміру;
- підбирати кабель без перевірки автомата або запобіжника;
- брати онлайн-результат як дозвіл на монтаж.
FAQ
Який режим вибрати для 12-вольтового акумулятора або інвертора?
Виберіть DC, введіть відстань від джерела до навантаження в один бік і реальний робочий струм. Для коротких гнучких кабелів спеціального призначення можна рахувати лише падіння напруги, але допустимий струм, запобіжник, температуру та вимоги виробника все одно потрібно перевірити окремо.
Чи можна використовувати результат AWG як номінал автомата?
Ні. Розмір провідника й номінал захисного апарата пов’язані, але не є одним і тим самим результатом. Автомат або запобіжник підбирають за навантаженням, допустимою силою струму кабелю, характеристикою спрацювання, струмом короткого замикання та місцевими правилами.
Чому метричний результат іноді більший за прямий AWG-еквівалент?
Калькулятор не округлює вниз. Якщо потрібна площа лежить між двома стандартними метричними значеннями, вибирається більший переріз. Те саме відбувається в американському режимі: вибирається наступний товстіший AWG або kcmil.
Чи достатньо 3% падіння напруги для будь-якої лінії?
Ні. 3% є поширеним орієнтиром для попереднього планування, але допустиме значення залежить від обладнання, довжини всієї системи, місцевих норм і вимог виробника. Для чутливої електроніки або низьковольтних ліній може знадобитися менше, а для деяких систем застосовуються інші межі.
Підсумок
Калькулятор допомагає порівняти AWG, kcmil і мм², оцінити струм за потужністю, перевірити падіння напруги та побачити окрему довідкову ampacity-вимогу. Він став значно кориснішим для 12/24/48 В систем, побутових однофазних ліній і попереднього трифазного розрахунку, але фінальне рішення все одно повинно враховувати конкретний кабель, захист, монтаж і правила вашої юрисдикції.