Przekrój drutu do okablowania domowego: jak poprawnie obliczyć

Instalację domowej sieci elektrycznej należy przeprowadzić w taki sposób, aby użytkownicy mogli bez problemu jednocześnie włączyć kilka wydajnych urządzeń elektrycznych.Dlatego konieczne jest wybranie przekroju drutu do okablowania domu w oparciu o kompetentne obliczenia parametrów sieci elektrycznych w mieszkaniu i domu.

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

Po co znać parametry drutu

Standardowe gniazdka elektryczne są zaprojektowane na prąd ciągły o wartości 16 A, co odpowiada maksymalnej mocy 3,52 kW przy włączonym urządzeniu. Zwykle podłącza się je kablem miedzianym o przekroju 2,5 mm², co może wprowadzać w błąd przy wyborze rodzaju przewodu dla pozostałej części instalacji elektrycznej.

Równolegle ze wzrostem pola przekroju poprzecznego kabla wzrasta również jego cena. Nie należy jednak oszczędzać na okablowaniu elektrycznym - może to prowadzić do znacznie większych kosztów finansowych w przyszłości.

Kiedy elektrony przemieszczają 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 powłoki.

W warunkach domowych może to spowodować zarówno zwarcie wewnątrz ściany, jak i pożar odsłoniętych przewodów, szczególnie w obszarach załamanych.

W rezultacie mogą wystąpić następujące sytuacje:

1. Pożar na dużą skalęjeśli w pobliżu kabla znajduje się materiał łatwopalny.
2. Prąd upływowy w przypadku niepełnego stopienia powłoki rdzenia. Prowadzi to do marnowania energii i ryzyka porażenia prądem mieszkańców.
3. Niezauważalne przerwanie drutu w ścianie. W efekcie część mieszkania lub całe pomieszczenie zostaje pozbawiona zasilania. Następnie wymagane jest poszukiwanie punktu przerwania, a następnie wymiana okablowania na lokalną naprawę ściany.

Wybór grubego przewodu elektrycznego do mieszkania z marginesem ma również jedną wadę - nadmierne wydatkowanie środków, co nie ma sensu. Dlatego lepiej jest dobrać przekrój przewodów metodami obliczeniowymi, aby uniknąć wszystkich powyższych problemów.

Czynniki wpływające na wybór przekroju drutu

Nie tylko moc urządzenia określa charakter wymaganego 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 charakterystykę działania.

Do takiego czynniki wyboru drutu włączać:

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: instalacja otwarta, ukryte w ścianie lub wykorzystujące kanały kablowe.
5. Warunki temperaturowe w pomieszczeniu.
6. Liczba faz i napięcie sieciowe.
7. Schemat okablowania.

Miedź ma mniejszą rezystancję niż aluminium, dlatego obliczenia dla tych materiałów przeprowadza się osobno. Przekrój poprzeczny rdzenia miedzianego może być około 1,5 razy mniejszy niż przekrój rdzenia aluminiowego.

Materiał izolacyjny wpływa również na wybór przewodu elektrycznego.Istnieją specjalne powłoki, które wytrzymują wysokie temperatury bez topienia i zmiany rezystancji, dzięki czemu takie kable mogą być poddawane zwiększonym obciążeniom i użytkowane w podwyższonych temperaturach.

Stopień spadku napięcia zależy od długości przewodu i jego przekroju, dlatego przy pracy wrażliwej elektroniki konieczne jest uwzględnienie tych parametrów.

Przewody elektryczne zamknięte w puszkach lub otynkowane w ścianie w mniejszym stopniu tracą ciepło przy długotrwałym obciążeniu, przez co szybciej się przegrzewają i wymagają większego przekroju konstrukcyjnego.

Okablowanie biegnące od licznika do skrzynek rozdzielczych może z reguły być obciążone jednocześnie przez kilka urządzeń podłączonych do różnych gniazd. Dlatego przekrój tych odcinków kabli należy obliczyć osobno.

Również obciążenie kabla elektrycznego zależy od napięcia i liczby dostarczonych faz. Ponieważ jednak w życiu codziennym stosuje się głównie okablowanie jednofazowe o napięciu 220 V, wpływ tego czynnika nie będzie brany pod uwagę.

Metoda określania przekroju okablowania domowego

Przy obliczaniu przekroju rdzenia kabla elektrycznego przy instalacja okablowania w domu bierze się pod uwagę wiele czynników. Istnieją specjalne programy komputerowe, które pozwalają uwzględnić wszystkie cechy domu i potrzeby jego mieszkańców. Ale możesz samodzielnie określić przekrój wymagany do okablowania, korzystając z opisanej metody.

Ważne jest, aby zrozumieć, że średnica drutów w mieszkaniu może się różnić w zależności od pokoju. Przy wejściu do licznika elektrycznego jest tylko jeden, przy skrzynce rozdzielczej przekrój przewodu może być już mniejszy, przy gniazdkach i lampach – jeszcze mniejszy.

Na każdym odcinku instalacji elektrycznej wskazane jest określenie niezbędnych dla niego parametrów, aby nie przepłacać za zbyt grube przewody.

Jeśli nie chcesz obliczać przekroju układanego okablowania, możesz skorzystać z zaleceń doświadczonych elektryków, którzy twierdzą:

Obliczanie mocy urządzenia

Najprostszą metodą określenia wymaganego przekroju drutu jest obliczenie go z uwzględnieniem mocy używanych urządzeń elektrycznych i współczynników korygujących. Technika ta obejmuje kilka etapów.

Etap nr 1. Sumowanie mocy urządzeń elektrycznych. Idealnie byłoby, gdybyś znał znamionowe zużycie energii każdego urządzenia, które jest wskazane na jego etykiecie. Jeśli przestrzeń mieszkalna nie jest jeszcze wyposażona, przybliżone zapotrzebowanie na energię elektryczną można obliczyć, korzystając z tabeli nr 1 poniżej.

Urządzenia gospodarstwa domowego o tej samej funkcjonalności i rozmiarze mogą mieć pobór prądu różniący się 2-3 razy, dlatego jego wartość trzeba sprawdzać na każdym urządzeniu (+)

Podczas obliczeń możesz także skorzystać z parametrów urządzeń znajdujących się w podobnych mieszkaniach krewnych lub znajomych. Jest jeszcze jedna opcja - udaj się do sklepu ze sprzętem AGD, przyjrzyj się jego charakterystyce, a jednocześnie poszukaj odpowiedniego modelu sprzętu dla swojego domu.

Etap nr 2. Wyznaczanie współczynnika jednoczesności. Można go wyrazić procentowo lub jako wartość liczbową od 0 do 1. Współczynnik pokazuje stosunek zużycia energii elektrycznej przez urządzenia jednocześnie podłączone do sieci do całkowitej mocy wszystkich urządzeń domowych, obliczonej w pierwszym etapie.

Zwykle współczynnik wynosi 0,8, ale można go obliczyć samodzielnie na podstawie zwyczajów mieszkańców domu.

Nie nadużywaj przenośnych gniazdek, trójników i przedłużaczy. Wskazane jest używanie wyłącznie sprzętu z wbudowanym mechanizmem zabezpieczającym, który wyłącza zasilanie, gdy prąd jest wysoki.

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

Etap nr 4. Obliczanie maksymalnego dopuszczalnego obciążenia.

Produkowany jest 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 jednoczesności wynosi 0,8, współczynnik bezpieczeństwa wynosi 1,5, wówczas maksymalne dopuszczalne obciążenie będzie wynosić:

P=7500*0,8*1,5=9000 W.

Wskaźnik ten będzie wykorzystany w kolejnych obliczeniach.

Etap nr 5. Określanie maksymalnego dopuszczalnego prądu.

Wskaźnik wyznacza się za pomocą prostego wzoru:

I=P/U,

Gdzie:

• I – dopuszczalne natężenie prądu;
• P – maksymalne dopuszczalne obciążenie w W;
• U – napięcie sieciowe – 220 V.

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

I=9000W/220V41A.

Metodę obliczania przekroju kabla dla mocy i prądu opisano szczegółowo w Ten artykuł.

Etap nr 6. Obliczanie przekroju kabla zgodnie z tabelą. Ponieważ na optymalny wybór drutu do okablowania domu wpływają nie tylko parametry urządzeń, ale także czynniki zewnętrzne (materiał rdzenia, jego osłona, schemat instalacji itp.), każdy przypadek ma swoje własne tabele, które omówiono poniżej .

Wyznaczanie przekroju kabla elektrycznego za pomocą tabel

Istnieją specjalne tabele umożliwiające określenie optymalnego przekroju drutu dla okablowania domowego. Wszystkie skupiają się na wielkości dopuszczalnego prądu, który jest obliczany osobno zgodnie z powyższą metodą. Następnie rozważymy opcje tabelaryczne określenie przekroju przewodu.

Obliczanie przekroju zwykłych przewodów domowych przedstawiono w tabelach:

Ze względu na kruchość aluminium druty z tego materiału wykonywane są tylko o przekroju 2 mm. Nie ma też skrętek aluminiowych wykonanych z cienkich drutów (+)

Poniżej obliczenia przekroju przewodów do nośników i przedłużaczy.

W sklepach rzadko można spotkać przedłużacze o przekroju drutu przekraczającym 1,5 mm2, dlatego nie należy obciążać ich mocnymi urządzeniami elektrycznymi (+)

Obciążenie prądowe kabla elektrycznego przy instalacji otwartej i zamkniętej jest różne. Ale są one uważane za takie same, jeśli drut jest ułożony w ziemi w szerokiej tacy. Dzięki temu kabel może przenosić ciepło do otaczającego powietrza i mniej się nagrzewa.

Obliczenia przekroju przewodów miedzianych i aluminiowych w zależności od sposobu ułożenia kabla podano w tabeli.

Maksymalny prąd zależy również od liczby żył w kablu, ponieważ każdy z nich generuje ciepło, sumowane w jednej powłoce (+)

Podobne tabele są używane przy obliczaniu okablowania elektrycznego i w przemyśle. Kable domowe są zwykle znacznie prostsze, więc liczba materiałów projektowych dla nich jest dość ograniczona. Parametry wskazane w tabelach nie są wymyślone, ale są wskazane w standardach branżowych, na przykład w GOST 31996-2012.

Obliczanie spadku napięcia

Od przekroju kabla elektrycznego zależy nie tylko stopień nagrzania rdzenia, ale także napięcie elektryczne na drugim końcu drutu. Urządzenia gospodarstwa domowego są zaprojektowane dla określonych parametrów sieci elektrycznej, a ich ciągła rozbieżność może prowadzić do skrócenia żywotności sprzętu.

Jeśli napięcie spadnie na kotle, zaleca się zainstalowanie stabilizatora, aby sprzęt nie doznał dodatkowych obciążeń z powodu niespójności w charakterystyce operacyjnej sieci elektrycznej

W miarę wydłużania się kabla następuje spadek napięcia. Efekt ten można zmniejszyć zwiększając przekrój poprzeczny drutu. Za krytyczne uważa się zmniejszenie napięcia na końcu przewodu o 5% w porównaniu z jego wartością w źródle prądu.

Wskaźnik ten można obliczyć korzystając ze znanego wzoru:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

Gdzie:

• ρ – rezystywność metalu, Ohm*mm2/m;
• L – długość kabla, m;
• S – przekrój przewodu w mm2;
• Upadek – spadek napięcia, Volt;
• I – prąd płynący przez przewodnik.

Jeżeli obliczony spadek napięcia jest większy niż 5% napięcia znamionowego, wówczas konieczne jest zastosowanie kabla o większym przekroju. Zapewni to stabilną pracę sprzętu.

Kotły grzewcze, pralki i inne urządzenia wyposażone w wiele przekaźników i czujników są szczególnie wrażliwe na wartości napięcia. Tę cechę należy również wziąć pod uwagę podczas korzystania z nośników.

Ograniczenia regulacyjne

Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej dostarczające energię elektryczną ludności mają prawo nałożyć ograniczenia na maksymalną całkowitą moc urządzeń w mieszkaniu. Można to osiągnąć instalując liczniki energii elektrycznej o określonej wydajności.

Urządzenie wyposażone jest w automatyczne bezpieczniki jednorazowego lub wielokrotnego użytku, które zadziałają w przypadku przekroczenia progowej wartości prądu.

Liczniki energii elektrycznej w stylu sowieckim są masowo zastępowane licznikami elektronicznymi. Są jeszcze bardziej wrażliwe na przeciążenia, przez co szybko ulegają awariom

Jeśli wyjmiesz wtyczki z licznika i podłączysz je bezpośrednio do okablowania mieszkania, gwarantuje to przepalenie, jeśli tryb pracy zostanie zakłócony przez dłuższy czas. Większość radzieckich liczników zainstalowanych w mieszkaniach wytrzymuje obciążenie szczytowe 25 A przez maksymalnie 1 minutę.

Następnie są spalane, co może prowadzić do zapłaty za instalację nowego urządzenia i kary za naruszenie zasad eksploatacji.

Okablowanie w wejściu również nie jest w stanie wytrzymać dużych obciążeń, a jeśli się przepali, może odciąć zasilanie kilku mieszkań jednocześnie.Dlatego podłączając mieszkanie do sieci domowej za pomocą kabla 2,5 mm, nie należy oczekiwać, że grubszy przewód wewnątrzmieszkaniowy będzie w stanie wytrzymać duże obciążenia.

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

Najpierw należy skonsultować się z odpowiednimi służbami komunalnymi w sprawie możliwości zainstalowania sprzętu elektrycznego przed mieszkaniem.

Jeśli zdecydujesz się samodzielnie obliczyć parametry okablowania elektrycznego, przydatne będzie zrozumienie takich pojęć, jak: prąd, 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 elektryków dotyczące wyboru i zakupu okablowania domowego. Pomogą Ci w zakupie sprzętu dopasowanego do kabla, który z pewnością zabezpieczy Twój dom przed możliwymi problemami związanymi z przeciążeniami sieci.

Wybór przekroju kabla w sklepie:

Zgodność przekroju kabla z parametrami skrzynki bezpiecznikowej:

Wybór przekroju kabla i maszyny:

Błędy przy wyborze kabla elektrycznego:

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

Wybierając odpowiedni przekrój przewodu, można podłączyć do sieci wszystkie niezbędne urządzenia elektryczne. Eliminuje to niedogodności podczas obsługi sprzętu i pomaga zapobiegać pożarom w okablowaniu.

Masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące obliczania przekroju przewodów? Prosimy o pozostawienie komentarzy na temat publikacji i udział w dyskusjach na temat materiału.Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.