Як розрахувати переріз силового кабелю для пожежних систем

03-08-2026

Автор: Браілко Олег Леонідович

04-08-2026

У нашій практиці ми неодноразово стикалися з ситуаціями, коли деякі монтажники вибирали переріз силового кабелю для протипожежного обладнання лише за потужністю двигуна або найближчим значенням із таблиці. Так не можна робити - тому ми вирішили приділити увагу цьому питанню та написати додаткову статтю з поясненнями. Кабель має витримувати тривале навантаження, пусковий струм, умови прокладання та можливий струм короткого замикання. Водночас напруга на клемах обладнання повинна залишатися достатньою для його запуску й стабільної роботи.

Для систем димовидалення, пожежних насосів, протипожежних клапанів, пожежних ліфтів та іншого відповідального обладнання додатково ми рекомендуємо перевіряти надійність електропостачання і необхідний час збереження функції кабельної лінії під час пожежі.

Якщо коротко, то розрахунок треба виконувати щонайменше за чотирма умовами:

допустимий тривалий струм,
падіння напруги,
пусковий режим
термічна стійкість при короткому замиканні.

Остаточно слід вибрати найближчий більший стандартний переріз, який задовольняє всі перевірки.

Які дані потрібні для розрахунку

Силові кабельні лінії застосовують для живлення пожежних насосів, вентиляторів димовидалення і підпору повітря, електроприводів клапанів, пожежних ліфтів, шаф керування, систем пожежогасіння та іншого обладнання.

Перед визначенням перерізу необхідно зібрати вихідні дані з проєкту, паспорта обладнання та документації виробника кабелю:

тип мережі (однофазна, трифазна або постійного струму);
номінальна напруга;
потужність або номінальний струм обладнання;
коефіцієнт потужності cos φ і ККД;
пусковий струм і тривалість пуску;
довжина кабельної лінії;
матеріал, кількість і переріз жил;
кількість навантажених провідників;
спосіб прокладання кабелю;
температура навколишнього середовища;
кількість кабелів у групі;
допустиме падіння напруги;
струм короткого замикання і час вимкнення захисту;
необхідний час збереження функції кабельної системи.

Найнадійніше використовувати номінальний струм, зазначений у паспорті або на шильдику обладнання. Розрахунок за потужністю потрібний, якщо виробник не вказав струм або необхідно перевірити вихідні дані.

Основні етапи розрахунку перерізу

1. Визначення розрахункового струму

Для трифазного обладнання орієнтовний струм визначають за формулою:

I = P / (√3 × U × cos φ × η)

Для однофазного навантаження:

I = P / (U × cos φ × η)

Для обладнання постійного струму без урахування втрат перетворювача:

I = P / U

I - розрахунковий струм, А;
P - корисна потужність обладнання, Вт;
U - напруга, В;
cos φ - коефіцієнт потужності;
η - ККД обладнання.

Важливо: для електродвигунів потужність на валу та споживана електрична потужність не однакові. Якщо не врахувати ККД і cos φ, розрахунковий струм буде занижений.

Приклад. Для трифазного вентилятора димовидалення потужністю 15 кВт, напругою 400 В, cos φ = 0,85 та ККД 0,90:

I = 15 000 / (1,732 × 400 × 0,85 × 0,90) ≈ 28,3 А

Отримане значення ще не визначає остаточний переріз. Далі потрібно перевірити допустимий струм конкретного кабелю з урахуванням способу прокладання.

2. Вибір за допустимим тривалим струмом

Допустимий тривалий струм показує, яке навантаження може переносити кабель без перевищення температури ізоляції. Значення беруть із таблиць ПУЕ, стандарту або технічної документації виробника.

На допустиме навантаження впливають:

матеріал і переріз жил;
тип ізоляції;
кількість навантажених жил;
відкрите або закрите прокладання;
монтаж на лотку, у трубі, коробі чи теплоізольованій конструкції;
температура повітря;
групування кабелів;
наявність теплоізоляції;
гармонічні струми та навантаження нейтралі.

У загальному вигляді умова має такий вигляд:

I_розр ≤ I_доп × k_t × k_g × k_m

Поправкові коефіцієнти враховують температуру, групове прокладання та інші умови монтажу. Якщо після їх застосування допустимий струм стає нижчим за розрахунковий, потрібно збільшити переріз або змінити спосіб прокладання.

3. Перевірка падіння напруги

На довгій кабельній лінії частина напруги втрачається на активному та індуктивному опорі жил. Надмірне падіння напруги може призвести до того, що двигун не запуститься, контактор відпаде, клапан не перейде у потрібне положення або електронне обладнання перезавантажиться.

Для трифазної мережі:

ΔU = √3 × I × L × (R × cos φ + X × sin φ)

Для однофазної мережі:

ΔU = 2 × I × L × (R × cos φ + X × sin φ)

Відносне падіння напруги:

ΔU% = (ΔU / U) × 100%

ΔU - падіння напруги, В;
I - струм, А;
L - довжина лінії, км;
R - активний опір кабелю, Ом/км;
X - індуктивний опір, Ом/км.

Значення R і X потрібно брати з документації конкретного кабелю. Активний опір залежить від матеріалу жили, її перерізу та робочої температури.

Приклад. Для вентилятора зі струмом 28,3 А, довжиною лінії 80 м, активним опором 4,61 Ом/км та індуктивним опором 0,08 Ом/км орієнтовне падіння напруги становить:

ΔU ≈ 15,5 В, або близько 3,9% від 400 В

Це демонстраційний розрахунок. Для проєкту використовують фактичний опір вибраної марки кабелю при розрахунковій температурі.

Критичний момент: для двигунів потрібно перевіряти падіння напруги не лише в номінальному режимі, а й під час пуску, коли струм може бути у кілька разів більшим.

4. Перевірка пускового режиму

Електродвигуни насосів і вентиляторів під час прямого пуску споживають струм, який значно перевищує номінальний. Точне значення зазначає виробник двигуна або установки.

Потрібно перевірити:

пусковий струм;
тривалість розгону;
спосіб пуску - прямий, «зірка-трикутник», плавний пуск або частотний перетворювач;
падіння напруги на кабелі під час запуску;
мінімальну допустиму напругу на клемах двигуна;
стійкість контакторів і апаратів керування;
налаштування автоматичного вимикача та захисту двигуна.

Більший переріз може бути потрібний не через нагрівання кабелю у нормальному режимі, а для обмеження просідання напруги під час пуску.

5. Перевірка короткого замикання і захисту

Кабель повинен витримати теплову дію струму короткого замикання протягом часу, необхідного захисному апарату для вимкнення пошкодженої лінії.

Для попередньої адіабатичної перевірки застосовують формулу:

S ≥ I_кз × √t / k

S - необхідний переріз жили, мм²;
I_кз - розрахунковий струм короткого замикання, А;
t - час вимкнення захисту, с;
k - коефіцієнт, що залежить від матеріалу жили, ізоляції та допустимих температур.

Значення коефіцієнта k потрібно брати для конкретної конструкції кабелю. Також перевіряють мінімальний струм короткого замикання в кінці лінії: якщо він недостатній, автоматичний вимикач може не спрацювати за необхідний час.

Захисний апарат має одночасно:

не вимикати лінію під час нормальної роботи та допустимого пуску;
захищати кабель від перевантаження і короткого замикання;
мати достатню вимикальну здатність;
забезпечувати потрібний час автоматичного вимкнення;
бути узгодженим із контактором, пускачем і захистом двигуна;
забезпечувати селективність із суміжними апаратами.

Спрощена умова узгодження:

I_розр ≤ I_авт ≤ I_{доп кабелю}

Як спосіб прокладання впливає на переріз

Один і той самий кабель може мати різну допустиму струмову здатність залежно від монтажу.

Умова прокладання	Вплив	Що перевірити
Відкрито на лотку	Зазвичай краще тепловідведення	Кількість кабелів, відстань між ними, наявність кришки
У трубі або коробі	Тепловідведення погіршується	Заповнення, матеріал труби, кількість навантажених кабелів
Пучком	Взаємне нагрівання знижує допустимий струм	Коефіцієнт групування
У теплоізольованій конструкції	Суттєво погіршується відведення тепла	Товщина ізоляції та довжина ділянки
За підвищеної температури	Зменшується допустиме навантаження	Температурний поправковий коефіцієнт
У вогнестійкій системі	Можливі обмеження за протоколом випробувань	Допустимі марки, перерізи, кріплення і навантаження

Вимоги до вибору лотка, труби, гофри та металорукава ми розглянули у матеріалі «Кабельна траса для систем пожежної безпеки».

Вогнестійкість кабельної системи

Збільшення перерізу не робить звичайний силовий кабель вогнестійким. Для лінії, яка повинна працювати під час пожежі, окремо слід перевірити:

марку і конструкцію вогнестійкого кабелю;
наявність підтвердження для потрібного перерізу;
тип лотка, драбини або кабельних тримачів;
крок кріплень;
допустиме навантаження;
тип анкерів і матеріал основи;
вогнестійкість коробок, клем і з'єднань;
відповідність фактичного монтажу випробуваній конфігурації.

Позначення FE180 характеризує випробування кабелю, тоді як E30, E60 або E90 пов'язані зі збереженням функції кабельної системи (докладніше читайте у статті «FE180, E30, E60 та E90: як читати маркування вогнестійкого кабелю»).

Повний алгоритм вибору перерізу

Зібрати паспортні дані обладнання.
Визначити номінальний і пусковий струм.
Обрати тип, матеріал і конструкцію кабелю.
Визначити спосіб та умови прокладання.
Вибрати попередній переріз за допустимим тривалим струмом.
Застосувати температурні та групові коефіцієнти.
Перевірити падіння напруги у номінальному режимі.
Перевірити напругу на обладнанні під час пуску.
Перевірити термічну стійкість при короткому замиканні.
Узгодити кабель із захисним апаратом.
Перевірити вогнестійкість повної кабельної системи.
Вибрати найближчий більший стандартний переріз, який задовольняє всі умови.

Запас перерізу не замінює розрахунок. Надмірне збільшення перерізу підвищує вартість, ускладнює монтаж і може створити проблеми з кабельними вводами та клемами обладнання.

Типові помилки

Розрахунок лише за потужністю. Не враховуються ККД, cos φ і пусковий режим.
Вибір перерізу за номіналом автомата. Захисний апарат і кабель мають бути взаємно узгоджені.
Ігнорування довжини лінії. Кабель проходить перевірку за струмом, але не за падінням напруги.
Застосування таблиці без поправкових коефіцієнтів.
Ігнорування пускового струму двигуна.
Відсутність перевірки мінімального струму КЗ у кінці лінії.
Збільшення перерізу замість вибору вогнестійкого кабелю.
Заміна марки кабелю без перевірки протоколу.
Неврахування допустимого перерізу клем обладнання.

Потрібно підібрати силовий кабель для протипожежного обладнання?

У нашому каталозі представлені вогнестійкі силові кабелі для систем димовидалення, пожежогасіння, протипожежних клапанів, насосів, пожежних ліфтів та іншого відповідального обладнання.

Для попереднього підбору надішліть:

тип і потужність обладнання;
номінальну напругу;
довжину кабельної лінії;
спосіб прокладання;
пусковий струм або модель двигуна;
вимоги до вогнестійкості;
проєктну специфікацію, якщо вона є.

Фахівці допоможуть знайти кабель за заданими параметрами та перевірити наявність необхідних технічних документів.

Поширені запитання

Чи можна вибрати переріз лише за потужністю двигуна?

Ні. Потужність дозволяє визначити орієнтовний струм, але потрібно додатково врахувати ККД, cos φ, пусковий режим, довжину лінії, спосіб прокладання та струм короткого замикання.

Чому більший переріз може знадобитися при невеликому струмі?

Найчастіше через значну довжину лінії та обмеження падіння напруги. Для двигунів визначальним також може бути просідання напруги під час пуску.

Чи можна використовувати звичайний силовий кабель для вентилятора димовидалення?

Це залежить від вимог проєкту. Якщо кабельна лінія повинна зберігати функцію під час пожежі, потрібне підтверджене вогнестійке рішення.

Що важливіше: переріз чи клас E30/E60/E90?

Ці параметри вирішують різні завдання. Переріз визначає електричну й термічну здатність кабелю, а клас кабельної системи - збереження її функції під час пожежі. Потрібно забезпечити обидві вимоги.

Хто повинен виконувати остаточний розрахунок?

Остаточний вибір кабелю, захисного апарата та способу прокладання повинен виконувати або перевіряти кваліфікований проєктувальник на підставі проєкту, паспортів обладнання та чинних нормативних вимог.

Нормативна база та стандарти для розрахунку

Під час розрахунку перерізу силових кабелів та проєктування трас для протипожежних систем в Україні варто керуватися такими основними нормативними документами:

ДБН В.2.5-56:2014 «Системи протипожежного захисту» — визначає вимоги до надійності електропостачання, категорійності споживачів та необхідності збереження функціонування кабельних ліній під час пожежі.
ДСТУ-Н Б В.2.5-78:2014 «Настанова з улаштування кабельних ліній збереження функціонування під час пожежі» — регламентує правила випробування, вибору та монтажу вогнестійких кабельних систем (класи E30, E60, E90).
Правила улаштування електроустановок (ПУЕ:2017):
- Розділ 1.3 — вибір перерізу провідників за нагрівом, тривалим струмом та термічною стійкістю при короткому замиканні;
- Розділ 1.7 — вимоги до заземлення, захисних провідників (PE/PEN) та автоматичного вимкнення живлення;
- Розділ 2.1 — правила вибору та прокладання електропроводок.
ДСТУ IEC 60364-5-52:2004 «Електроустановки будинків. Частина 5-52. Вибір та монтаж електрообладнання. Електропроводки» — містить базові методики розрахунку струмових навантажень та поправкові коефіцієнти для групового прокладання й температурних умов.
ДБН В.2.5-23:2010 «Проектування електрообладнання об'єктів цивільного призначення» — регламентує граничні значення падіння напруги в нормальних та пускових режимах.
ДСТУ EN 60529:2014 «Ступені захисту, забезпечувані оболонками (Код IP)» — визначає вимоги до захисту кабельних вводів, коробок та труб від пилу й вологи.

Висновок

Переріз силового кабелю для протипожежного обладнання слід визначати за найжорсткішою з кількох умов. Кабель повинен витримувати тривалий і пусковий струм, не створювати надмірного падіння напруги, витримувати коротке замикання та бути узгодженим із захисним апаратом.

Для відповідальних систем окремо варто перевірити збереження функції всієї кабельної лінії разом із лотками, кріпленнями, коробками та з'єднаннями. Тому правильний розрахунок поєднує електротехнічні параметри кабелю з вимогами до надійності й вогнестійкості системи.