Przekrój drutu do okablowania domowego: jak poprawnie obliczyć

Instalacja domowej sieci elektrycznej musi zostać przeprowadzona, aby użytkownicy mogli z łatwością włączyć jednocześnie kilka potężnych urządzeń elektrycznych. Dlatego konieczne jest wybranie przekroju drutu do okablowania domowego na podstawie kompetentnego obliczenia parametrów mieszkania i domowej sieci elektrycznej.

Istnieje kilka metod obliczeniowych. Oferujemy zapoznanie się z różnymi podejściami i wybranie najlepszej opcji. Oprócz technologii obliczania przekroju drutu w artykule opisano główne parametry wyboru okablowania i wskazano ograniczenia prawne dotyczące maksymalnej mocy urządzeń elektrycznych.

Po co znać parametry drutu

Standardowe gniazda zasilania są zaprojektowane na prąd ciągły 16 A, co odpowiada maksymalnej mocy dołączonego urządzenia 3,52 kW. Zwykle jest do nich podłączony kabel miedziany o przekroju 2,5 mm², co może wprowadzać w błąd przy wyborze rodzaju drutu do pozostałej części instalacji elektrycznej.

Równolegle ze wzrostem pola przekroju kabla rośnie również jego cena. Jednak oszczędzanie na okablowaniu nie jest tego warte - może to prowadzić do znacznie większych kosztów finansowych w przyszłości.

Kiedy elektrony poruszają się przez metal, część energii jest rozpraszana w postaci ciepła. Przy dużym prądzie i małym przekroju kabla element termiczny może prowadzić do przegrzania metalu i stopienia jego skorupy.

W warunkach domowych może to zainicjować zarówno zwarcie w ścianie wewnętrznej, jak i pożar w otwartych przewodach, szczególnie w miejscach nadmiaru.

W rezultacie mogą wystąpić następujące sytuacje:

1. Pożar na dużą skalęjeśli w pobliżu kabla znajduje się łatwopalny materiał.
2. Aktualny wyciek z niepełnym stopieniem osłony rdzenia. Prowadzi to do bezsensownego zużycia energii elektrycznej i prawdopodobieństwa porażenia prądem przez mieszkańców.
3. Niezauważalny przerwanie drutu w ścianie. W rezultacie część mieszkania lub cały pokój jest pozbawiona energii. Następnie konieczne jest poszukiwanie szczeliny, a następnie wymiana okablowania na lokalną naprawę ściany.

Wybór grubego drutu elektrycznego do mieszkania z marginesem ma również jeden minus - przekroczenie zasobów finansowych, co nie ma sensu. Dlatego wyboru przekroju okablowania najlepiej dokonać metodami obliczeniowymi, aby uniknąć wszystkich powyższych problemów.

Współczynniki wyboru w przekroju

Nie tylko moc urządzenia determinuje charakter niezbędnego okablowania elektrycznego. Istnieją inne czynniki, których wpływ należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu wymaganego przekroju kabla. Mogą wpływać na wytwarzanie ciepła w przewodniku, jego zagrożenie pożarowe i wydajność.

Do takich współczynniki wyboru drutu obejmują:

1. Materiał rdzenia: miedź, aluminium.
2. Rodzaj izolacji: PTFE, PVC, PE i inne tworzywa sztuczne.
3. Długość drutu od źródła prądu do urządzenia.
4. Metoda okablowania: otwarta instalacjaukryty w ścianie lub za pomocą kanałów kablowych.
5. Reżim temperaturowy w pomieszczeniu.
6. Liczba faz i napięcie sieciowe.
7. Schemat połączeń

Miedź ma niższy opór niż aluminium, dlatego obliczenia tych materiałów są wykonywane osobno. Przekrój rdzenia miedzianego może być około 1,5 razy mniejszy niż aluminium.

Materiał izolacyjny wpływa również na wybór drutu elektrycznego. Istnieją specjalne osłony, które wytrzymują wysokie temperatury bez topnienia i zmian rezystancji, dzięki czemu kable te mogą być poddawane zwiększonym obciążeniom i stosowane w podwyższonych temperaturach.

Stopień spadku napięcia zależy od długości drutu i jego przekroju, dlatego też przy działaniu wrażliwej elektroniki należy również wziąć pod uwagę te parametry.

Zamknięte w kanałach lub otynkowane w ścianie przewody elektryczne w mniejszym stopniu tracą ciepło podczas długotrwałych obciążeń, dlatego szybciej się przegrzewają i wymagają większego przekroju konstrukcyjnego.

Przewody łączące licznik z puszkami przyłączeniowymi można zasadniczo poddawać jednoczesnemu obciążeniu z kilku urządzeń znajdujących się w różnych gniazdach. Dlatego obliczenia przekroju tych odcinków kabli należy wykonać osobno.

Również obciążenie kabla elektrycznego zależy od napięcia i liczby dostarczonych faz. Ale ponieważ okablowanie jednofazowe o napięciu 220 V jest stosowane głównie w życiu codziennym, wpływ tego czynnika nie będzie brany pod uwagę.

Technika określania przekroju okablowania domowego

Przy obliczaniu przekroju rdzenia kabla elektrycznego przy instalacja okablowania domowego branych jest pod uwagę wiele czynników. Istnieją specjalne programy komputerowe, które pozwalają wziąć pod uwagę wszystkie cechy domu i potrzeby jego mieszkańców. Ale możesz określić sekcję niezbędną do okablowania i niezależnie, korzystając z opisanej metodologii.

Ważne jest, aby zrozumieć, że średnica drutów w mieszkaniu może się różnić w zależności od pokoju. Przy wejściu do licznika elektrycznego jest jeden, w skrzynce przyłączeniowej przekrój drutu może być już mniejszy, w gniazdach i lampach - jeszcze mniej.

W każdej sekcji okablowania pożądane jest określenie niezbędnych parametrów, aby nie przepłacać za zbyt grube druty.

Jeśli nie chcesz obliczać przekroju ułożonego okablowania, możesz skorzystać z zaleceń doświadczonych elektryków, którzy stwierdzają:

Obliczanie mocy urządzeń

Najprostszym sposobem ustalenia wymaganego przekroju drutu jest jego obliczenie, biorąc pod uwagę moc obsługiwanych urządzeń elektrycznych i współczynniki korekcyjne. Ta technika obejmuje kilka etapów.

Etap 1. Podsumowując moc urządzeń elektrycznych. Najlepiej jest znać nominalne zużycie energii przez każde urządzenie wskazane na jego etykiecie. Jeśli przestrzeń życiowa jest nadal nieumeblowana, możesz obliczyć szacunkowe zapotrzebowanie na energię elektryczną, korzystając z poniższej tabeli nr 1.

Zarówno pod względem funkcjonalności, jak i wielkości, urządzenia gospodarstwa domowego mogą mieć pobór mocy różniący się 2-3 razy, więc jego wartość należy sprawdzić na każdym urządzeniu (+)

Podczas obliczania można również użyć parametrów urządzeń, które znajdują się w podobnych mieszkaniach krewnych lub przyjaciół. Jest jeszcze jedna opcja - pójść do sklepu z artykułami gospodarstwa domowego, zobaczyć jego charakterystykę, a jednocześnie zadbać o odpowiedni model sprzętu do domu.

Etap 2. Określenie współczynnika jednoczesności. Można go wyrazić procentowo lub w postaci liczbowej od 0 do 1. Współczynnik pokazuje stosunek zużycia energii elektrycznej przez urządzenia jednocześnie podłączone do sieci do łącznej mocy wszystkich urządzeń domowych obliczonej w pierwszym etapie.

Zazwyczaj współczynnik wynosi 0,8, ale można go obliczyć samodzielnie na podstawie nawyków mieszkańców domu.

Nie należy nadużywać przenośnych gniazd, trójników i przedłużaczy. Wskazane jest stosowanie wyłącznie sprzętu z wbudowanym mechanizmem bezpieczeństwa, który odcina prąd przy wysokich prądach

Etap 3. Określenie współczynnika bezpieczeństwa. Wskaźnik ten uwzględnia możliwy wzrost zużycia energii elektrycznej w ciągu kilku lat. Zwykle przyjmuje się, że wynosi 1,5-2, ale jeśli dom ma już pełny zestaw urządzeń elektrycznych, to wartość współczynnika można przyjąć 1,2-1,3.Najważniejsze, aby w przyszłości nie żałować małego przekroju drutów.

Etap 4. Obliczanie maksymalnego obciążenia.

Jest wytwarzany według wzoru:

P = (P (1) + P (2) + .. P (N)) * J * K,

gdzie:

• P. - maksymalne dopuszczalne obciążenie w W;
• P (1) + P (2) + .. P (N) - suma mocy znamionowych wszystkich urządzeń elektrycznych;
• K. - współczynnik jednoczesności;
• J - współczynnik bezpieczeństwa.

Na przykład, jeśli całkowita moc urządzeń wynosi 7500 W, współczynnik równoczesności wynosi 0,8, a współczynnik bezpieczeństwa wynosi 1,5, wówczas maksymalne dopuszczalne obciążenie wynosi:

P = 7500 * 0,8 * 1,5 = 9000 watów.

Ten wskaźnik zostanie wykorzystany w kolejnych obliczeniach.

Etap numer 5. Określenie maksymalnego dopuszczalnego prądu.

Wskaźnik określa się na podstawie prostej formuły:

I = P / U,

gdzie:

• Ja - dopuszczalna siła prądu;
• P. - maksymalne dopuszczalne obciążenie w W;
• U - napięcie w sieci wynosi 220 V.

Korzystając z danych czwartego etapu, możesz określić maksymalny dopuszczalny prąd:

I = 9000 W / 220 V  41 A.

Metodę obliczania przekroju kabla według mocy i prądu opisano szczegółowo w ten artykuł.

Etap 6. Obliczanie przekroju kabla zgodnie z tabelą. Ponieważ na optymalny wybór drutu do okablowania domowego wpływ mają nie tylko parametry urządzeń, ale także czynniki zewnętrzne (materiał rdzenia, jego osłona, schemat okablowania itp.), Dla każdego przypadku istnieją własne tabele, które omówiono poniżej.

Definicja przekroju kabla zgodnie z tabelami

Aby określić optymalny przekrój drutu do okablowania domowego, istnieją specjalne tabele. Wszystkie koncentrują się na wartości dopuszczalnej siły prądu, która jest obliczana osobno zgodnie z powyższą metodologią. Następnie rozważone zostaną opcje tabeli. określić przekrój okablowania.

Obliczenie przekroju zwykłych drutów domowych przedstawiono w tabelach:

Ze względu na kruchość aluminium druty z tego materiału są wytwarzane tylko o przekroju 2 mm lub większym. Ponadto nie ma drutów aluminiowych z cienkich drutów (+)

Poniżej znajduje się obliczenie przekroju przewodów do przelewów i przedłużaczy.

Przedłużacze w sklepach rzadko mają przekroje drutów powyżej 1,5 mm2, więc nie należy ładować ich mocnymi urządzeniami elektrycznymi (+)

Obecne obciążenie kabla zasilającego przy układaniu otwartym i zamkniętym jest inne. Ale uważa się je za takie same, jeśli drut jest ułożony w ziemi na szerokiej tacy. Dzięki temu kabel oddaje ciepło otaczającemu powietrzu i mniej się nagrzewa.

Obliczenie przekroju przewodów miedzianych i aluminiowych, w zależności od metody układania kabla, podano w tabeli.

Maksymalny prąd zależy od liczby rdzeni w kablu, ponieważ każdy z nich wytwarza ciepło, sumując się pod jedną osłoną (+)

Podobne tabele stosuje się w obliczeniach okablowania i w przemyśle. Kable domowe są zwykle ułożone znacznie prostsze, dlatego liczba materiałów obliczeniowych dla nich jest dość ograniczona. Parametry wskazane w tabelach nie zostały wynalezione, ale są wskazane w standardach branżowych, na przykład w GOST 31996-2012.

Obliczanie spadku napięcia

Nie tylko stopień nagrzewania rdzenia, ale także napięcie na drugim końcu drutu zależy od przekroju kabla elektrycznego. Urządzenia gospodarstwa domowego są zaprojektowane dla określonych parametrów sieci energetycznej, a ich ciągła niespójność może prowadzić do skrócenia żywotności sprzętu.

Jeśli napięcie spadnie na bojlerze, zaleca się zainstalowanie stabilizatora, aby sprzęt nie był obciążony dodatkowymi obciążeniami z powodu niedopasowania charakterystyki pracy zasilacza

Po przedłużeniu kabla następuje spadek napięcia. Efekt ten można zmniejszyć, zwiększając przekrój okablowania. Spadek napięcia na końcu drutu o 5% uważa się za krytyczny w porównaniu z jego wartością u źródła prądu.

Wskaźnik ten można obliczyć przy użyciu dobrze znanej formuły:

Uad = I * 2 * (ρ * L) / S,

gdzie:

• ρ - rezystywność metalu, Ohm * mm2 / m;
• L. - długość kabla, m;
• S. - przekrój przewodu w mm2;
• Upadek - spadek napięcia, wolt;
• Ja - prąd przepływający przez przewodnik.

Jeśli obliczony spadek napięcia jest większy niż 5% wartości nominalnej, należy użyć kabla o dużym przekroju. Zapewni to stabilną pracę urządzenia.

Kotły grzewcze, pralki i inne urządzenia z wieloma przekaźnikami i czujnikami są szczególnie wrażliwe na napięcie. Tę funkcję należy wziąć pod uwagę podczas korzystania z przelewów.

Ograniczenia prawne

Media dostarczające ludności energię elektryczną mają prawo nakładać ograniczenia na maksymalną całkowitą moc urządzeń w mieszkaniu. Można to osiągnąć instalując liczniki energii elektrycznej o określonej przepustowości.

Urządzenie jest wyposażone w automatyczne bezpieczniki jednorazowe lub wielokrotnego użytku, które są wyzwalane po przekroczeniu wartości progowej prądu.

Liczniki elektryczne typu radzieckiego są masowo zastępowane licznikami elektronicznymi. Są jeszcze bardziej wrażliwe na przeciążenie, przez co szybko zawodzą.

Jeśli wyjmiesz wtyczki z miernika i podłączysz je bezpośrednio do okablowania mieszkania, gwarantuje się, że wypali się po przedłużającym się naruszeniu trybu pracy. Większość sowieckich liczników zainstalowanych w mieszkaniach wytrzymuje obciążenie szczytowe 25 A przez maksymalnie 1 minutę.

Następnie wypalają się, co jest obarczone opłatą za zainstalowanie nowego urządzenia i grzywną za naruszenie zasad operacyjnych.

Okablowanie przy wejściu jest również w stanie wytrzymać duże obciążenia, których wypalenie może spowodować odłączenie zasilania kilku mieszkań jednocześnie. Dlatego przy podłączaniu mieszkania do wewnętrznej sieci domu za pomocą kabla 2,5 mm nie należy oczekiwać, że grubszy wewnętrzny przewód mieszkania będzie w stanie wytrzymać duże obciążenia.

Szczególnie ważne jest uwzględnienie czynnika ograniczeń regulacyjnych na etapie planowania instalacji ogrzewania elektrycznego, ogrzewania podłogowego, saun na podczerwień i innych energochłonnych urządzeń.

Wcześniej musisz skonsultować się z możliwościami sprzętu elektrycznego zainstalowanego przed mieszkaniem w odpowiednich mediach.

Jeśli zdecydujesz się samodzielnie obliczyć parametry okablowania, przydatne będzie zrozumienie takich pojęć, jak: siła prądu, moc i napięcie. Więcej szczegółów w artykule - Jak obliczyć moc, prąd i napięcie: zasady i przykłady obliczeń dla warunków domowych

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Filmy zawierają praktyczne porady dla elektryków na temat wyboru i zakupu okablowania domowego. Pomogą w zakupie sprzętu odpowiedniego dla kabla, który dokładnie ochroni obudowę przed możliwymi problemami z przeciążeniem sieci.

Wybór przekroju kabla w sklepie:

Zgodność odcinka kabla i parametry wyłącznika:

Wybór sekcji kabla i maszyny:

Błędy przy wyborze kabla elektrycznego:

Głównymi czynnikami przy wyborze kabla do okablowania domowego są moc urządzeń gospodarstwa domowego i ograniczenia sieci elektrycznych, które dostarczają energię elektryczną do mieszkania.

Po prawidłowym wybraniu przekroju drutu można dołączyć do sieci wszystkie niezbędne urządzenia elektryczne. Eliminuje to niedogodności związane z obsługą urządzenia i pozwala uniknąć pożaru okablowania.

Masz coś do uzupełnienia lub masz pytania dotyczące obliczania przekroju okablowania? Zostaw komentarz do publikacji, weź udział w dyskusjach na temat materiału. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.