Напречно сечение на проводника за домашно окабеляване: как да се изчисли правилно

Инсталирането на битова електрическа мрежа трябва да се извърши по такъв начин, че потребителите да могат едновременно да включват няколко мощни електрически уреда без никакви проблеми.Ето защо е необходимо да изберете напречното сечение на проводника за домашно окабеляване въз основа на компетентно изчисление на параметрите на електрическите мрежи на апартамента и къщата.

Има няколко метода за изчисление. Предлагаме ви да се запознаете с различните подходи и да изберете най-добрия вариант. В допълнение към технологията за изчисляване на напречното сечение на проводника, статията описва основните параметри за избор на електрическо окабеляване и посочва нормативните ограничения за максималната мощност на електрическите уреди.

Защо да знаете параметрите на проводника

Стандартните електрически контакти са проектирани за непрекъснат ток от 16 A, което съответства на максимална мощност от 3,52 kW, когато устройството е включено. Обикновено те са свързани към меден кабел с напречно сечение 2,5 mm², което може да бъде подвеждащо при избора на вида проводник за останалата част от електрическото окабеляване.

Успоредно с увеличаването на напречното сечение на кабела, цената му също се увеличава. Не трябва обаче да пестите от електрическо окабеляване - това може да доведе до много по-големи финансови разходи в бъдеще.

Когато електроните се движат през метал, част от енергията се разсейва като топлина. При голям ток и малко напречно сечение на кабела термичният компонент може да доведе до прегряване на метала и топене на обвивката му.

В битови условия това може да предизвика както вътрешностенно късо съединение, така и пожар в откритите проводници, особено в прегънатите зони.

В резултат на това могат да възникнат следните ситуации:

1. Мащабен пожарако в близост до кабела има запалим материал.
2. Ток на утечка при непълно разтопяване на обвивката на ядрото. Това води до загуба на енергия и възможност за токов удар за жителите.
3. Незабележимо прекъсване на проводник в стената. В резултат на това част от апартамента или цялата стая е изключена. След това е необходимо търсене на точка на счупване и последваща подмяна на окабеляването с локален ремонт на стената.

Изборът на дебел електрически проводник за апартамент, с марж, също има един недостатък - преразход на средства, което няма смисъл. Ето защо е по-добре да изберете напречното сечение на окабеляването, като използвате изчислителни методи, за да избегнете всички горепосочени проблеми.

Фактори за избор на напречно сечение на проводника

Не само мощността на устройството определя естеството на необходимото електрическо окабеляване. Има и други фактори, чието влияние трябва да се вземе предвид при изчисляването на необходимото напречно сечение на кабела. Те могат да повлияят на генерирането на топлина в проводника, неговата опасност от пожар и работни характеристики.

На такива фактори за избор на проводник включват:

1. Материал на сърцевината: мед, алуминий.
2. Тип изолация: PTFE, PVC, PE и други пластмаси.
3. Дължината на проводника от източника на ток до устройството.
4. Метод на окабеляване: отворена инсталация, скрити в стената или с помощта на кабелни канали.
5. Температурни условия в помещението.
6. Брой фази и мрежово напрежение.
7. Електрическа схема.

Медта има по-малко съпротивление от алуминия, така че изчисленията за тези материали се извършват отделно. Напречното сечение на медна сърцевина може да бъде приблизително 1,5 пъти по-малко от това на алуминиева сърцевина.

Изолационният материал също влияе върху избора на електрически проводник.Има специални обвивки, които могат да издържат на високи температури, без да се топят или променят съпротивлението, така че такива кабели могат да бъдат подложени на повишени натоварвания и да се използват при повишени температури.

Степента на спад на напрежението зависи от дължината на проводника и неговото напречно сечение, така че за работата на чувствителна електроника е необходимо да се вземат предвид тези параметри.

Електрическите проводници, затворени в кутии или измазани в стената, губят топлина в по-малка степен при продължителни натоварвания, така че те прегряват по-бързо и изискват по-голямо проектно напречно сечение.

Окабеляването, преминаващо от измервателния уред до разпределителните кутии, обикновено може да изпитва едновременно натоварване от няколко устройства, включени в различни контакти. Следователно напречното сечение на тези кабелни секции трябва да се изчисли отделно.

Също така натоварването на електрическия кабел зависи от напрежението и броя на захранваните фази. Но тъй като в ежедневието се използва предимно еднофазно окабеляване с напрежение 220 V, влиянието на този фактор няма да се разглежда.

Метод за определяне на напречното сечение на домашното окабеляване

При изчисляване на напречното сечение на сърцевината на електрически кабел при инсталация на домашно окабеляване много фактори се вземат предвид. Има специални компютърни програми, които ви позволяват да вземете предвид всички характеристики на къщата и нуждите на нейните жители. Но можете сами да определите напречното сечение, необходимо за окабеляване, като използвате описания метод.

Важно е да се разбере, че диаметърът на проводниците в апартамента може да се различава от стая в стая. На входа на електромера има само един, в разпределителната кутия напречното сечение на проводника вече може да е по-малко, при гнезда и лампи - още по-малко.

Във всеки участък от електрическото окабеляване е препоръчително да се определят необходимите параметри за него, за да не се плаща надплащане за прекалено дебели проводници.

Ако не искате да изчислите напречното сечение на положеното окабеляване, можете да използвате препоръките на опитни електротехници, които твърдят:

Изчисляване на мощността на устройството

Най-простият метод за определяне на необходимото напречно сечение на проводника е да се изчисли, като се вземат предвид мощността на използваните електрически уреди и корекционните коефициенти. Тази техника включва няколко етапа.

Етап №1. Сумиране на мощността на електрическите уреди. В идеалния случай трябва да знаете номиналната консумация на енергия на всяко устройство, която е посочена на етикета му. Ако жилищното пространство все още не е оборудвано, тогава приблизителната нужда от електроенергия може да се изчисли с помощта на таблица № 1 по-долу.

Домакинските уреди с еднаква функционалност и размер могат да имат 2-3 пъти различна консумация на енергия, така че нейната стойност трябва да се гледа на всяко устройство (+)

Когато изчислявате, можете да използвате и параметрите на устройства, които се намират в подобни апартаменти на роднини или приятели. Има и друг вариант - отидете в магазин за домакински уреди, разгледайте характеристиките му и в същото време потърсете подходящ модел оборудване за вашия дом.

Етап №2. Определяне на коефициента на едновременност. Може да се изрази като процент или като числова стойност от 0 до 1. Коефициентът показва съотношението на потреблението на електроенергия от устройства, едновременно свързани към мрежата, към общата мощност на всички домашни устройства, изчислена на първия етап.

Обикновено коефициентът е 0,8, но можете да го изчислите сами въз основа на навиците на жителите на дома.

Не прекалявайте с преносимите контакти, тройници и удължители. Препоръчително е да използвате само оборудване с вграден предпазен механизъм, който изключва захранването при голям ток.

Етап №3. Определяне на коефициента на безопасност. Този показател отчита възможното увеличение на потреблението на електроенергия след няколко години. Обикновено се приема равен на 1,5-2, но ако къщата вече има пълен набор от електрически уреди, тогава стойността на коефициента може да се приеме 1,2-1,3. Основното нещо е да не съжалявате за малкото напречно сечение на проводниците в бъдеще.

Етап №4. Изчисляване на максимално допустимото натоварване.

Произвежда се по формулата:

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

Където:

• П – максимално допустимо натоварване във W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – сумата от номиналните мощности на всички електрически уреди;
• К – коефициент на едновременност;
• Дж – коефициент на безопасност.

Например, ако общата мощност на устройствата е 7500 W, коефициентът на едновременност е 0,8, коефициентът на безопасност е 1,5, тогава максимално допустимото натоварване ще бъде:

P=7500*0.8*1.5=9000 W.

Този показател ще се използва при последващи изчисления.

Етап № 5. Определяне на максимално допустимия ток.

Индикаторът се определя по проста формула:

I=P/U,

Където:

• аз – допустима сила на тока;
• П – максимално допустимо натоварване във W;
• U – мрежово напрежение – 220 V.

Използвайки данните от четвъртия етап, можете да определите максимално допустимия ток:

I=9000W/220V41A.

Методът за изчисляване на напречното сечение на кабела за мощност и ток е описан подробно в тази статия.

Етап №6. Изчисляване на напречното сечение на кабела според таблицата. Тъй като оптималният избор на проводник за домашно окабеляване се влияе не само от параметрите на устройствата, но и от външни фактори (материал на сърцевината, неговата обвивка, монтажна схема и т.н.), всеки случай има свои собствени таблици, които са разгледани по-долу .

Определяне на напречното сечение на електрическия кабел с помощта на таблици

Има специални таблици за определяне на оптималното напречно сечение на проводника за домашно окабеляване. Всички те са фокусирани върху размера на допустимия ток, който се изчислява отделно по горния метод. След това ще разгледаме табличните опции определяне на напречното сечение на окабеляването.

Изчисляването на напречното сечение на обикновените домакински проводници е представено в таблиците:

Поради крехкостта на алуминия, проводниците от този материал се правят само с напречно сечение от 2 mm. Също така няма многожилни алуминиеви проводници, направени от тънки проводници (+)

По-долу е изчислено напречното сечение на проводниците за носачи и удължителни кабели.

Удължителите в магазините рядко се предлагат с напречно сечение на проводника над 1,5 mm2, така че не трябва да ги зареждате с мощни електрически уреди (+)

Текущото натоварване на електрическия кабел при отворена и затворена инсталация е различно. Но те се считат за еднакви, ако жицата е положена в земята в широка тава. Това позволява на кабела да предава топлина на околния въздух и да се нагрява по-малко.

Изчисляването на напречното сечение за медни и алуминиеви проводници, в зависимост от метода на полагане на кабела, е дадено в таблицата.

Максималният ток зависи и от броя на жилата в кабела, тъй като всяка от тях генерира топлина, събрана под една обвивка (+)

Подобни таблици се използват при изчисляване на електрически кабели и в промишлеността. Домакинските кабели обикновено са много по-прости, така че броят на дизайнерските материали за тях е доста ограничен. Параметрите, посочени в таблиците, не са измислени, а са посочени в индустриалните стандарти, например в GOST 31996-2012.

Изчисляване на пада на напрежението

Не само степента на нагряване на сърцевината, но и електрическото напрежение в далечния край на проводника зависи от напречното сечение на електрическия кабел. Домакинските уреди са проектирани за определени параметри на електрическата мрежа и постоянното им несъответствие може да доведе до намаляване на експлоатационния живот на оборудването.

Ако напрежението на котела падне, препоръчително е да инсталирате стабилизатор, така че оборудването да не изпитва допълнителни натоварвания поради несъответствия в експлоатационните характеристики на електрическата мрежа

С удължаването на кабела се получава спад на напрежението. Този ефект може да бъде намален чрез увеличаване на напречното сечение на проводника. Счита се за критично напрежението в края на проводника да се намали с 5% в сравнение със стойността му при източника на ток.

Този показател може да се изчисли по добре познатата формула:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

Където:

• ρ – съпротивление на метала, Ohm*mm2/m;
• Л – дължина на кабела, m;
• С – сечение на проводника в mm2;
• Възход – спад на напрежението, Volt;
• аз – ток, протичащ през проводника.

Ако изчисленият спад на напрежението е повече от 5% от номиналното напрежение, тогава е необходимо да се използва кабел с по-голямо напречно сечение. Това ще осигури стабилна работа на оборудването.

Отоплителните котли, пералните машини и други устройства с много релета и сензори са особено чувствителни към стойностите на напрежението. Тази функция също трябва да се вземе предвид при използване на носители.

Регулаторни ограничения

Компаниите за комунални услуги, които доставят електроенергия на населението, имат право да налагат ограничения върху максималната обща мощност на уредите в апартамента. Това може да се постигне чрез инсталиране на електромери с определен капацитет.

Устройството е оборудвано с автоматични предпазители за еднократна или многократна употреба, които се задействат при превишаване на праговата стойност на тока.

Съветските електромери масово се заменят с електронни. Те са още по-чувствителни към претоварвания, поради което бързо се провалят

Ако извадите щепселите от измервателния уред и го свържете директно към окабеляването на апартамента, тогава е гарантирано, че ще изгори, ако режимът на работа е нарушен за дълго време. Повечето съветски измервателни уреди, инсталирани в апартаменти, могат да издържат на пиково натоварване от 25 A за до 1 минута.

След това те се изгарят, което може да доведе до плащане за инсталиране на ново устройство и глоба за нарушаване на правилата за работа.

Окабеляването във входа също не може да издържи на високи натоварвания, ако изгори, може да прекъсне захранването на няколко апартамента наведнъж.Ето защо, когато свързвате апартамент към вътрешножилищната мрежа с 2,5 mm кабел, не трябва да очаквате, че по-дебел вътрешноапартаментен проводник ще може да издържи на високи натоварвания.

Особено важно е да се вземе предвид факторът на нормативните ограничения на етапа на планиране на инсталирането на електрическо отопление, топъл под, инфрачервени сауни и друго енергоемко оборудване.

Първо трябва да се консултирате със съответните служби за комунални услуги относно възможностите за инсталиране на електрическо оборудване пред апартамента.

Ако решите сами да изчислите параметрите на електрическото окабеляване, тогава ще ви бъде полезно да разберете такива понятия като: ток, мощност и напрежение. Повече подробности в статията - Как да изчислим мощност, ток и напрежение: принципи и примери за изчисления за домашни условия

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклиповете съдържат практически съвети от електротехници за избор и закупуване на домашно окабеляване. Те ще ви помогнат да закупите оборудване, което съответства на кабела, което определено ще защити дома ви от възможни проблеми с претоварване на мрежата.

Избор на напречно сечение на кабела в магазина:

Съответствие между напречното сечение на кабела и параметрите на кутията с предпазители:

Избор на кабелна секция и машина:

Грешки при избора на електрически кабел:

Основните фактори при избора на кабел за домашно окабеляване са мощността на домакинските уреди и ограниченията на електрическите мрежи, които доставят електрическа енергия в апартамента.

Избирайки правилното напречно сечение на проводника, можете да свържете всички необходими електрически уреди към мрежата. Това елиминира неудобството при работа с оборудването и помага за предотвратяване на пожари в окабеляването.

Имате ли какво да добавите или имате въпроси относно изчисляването на напречното сечение на окабеляването? Моля, оставете коментари за публикацията и участвайте в обсъжданията на материала.Формата за контакт се намира в долния блок.