Сечение на провод за домашна проводка: как правилно да извършим изчислението

Монтажът на битовата електроинсталация трябва да се проведе така, че потребителите да могат без проблеми едновременно да включват няколко мощни електроуреда. Затова изборът на напречното сечение на проводника за домашната инсталация трябва да се основава на правилното изчисляване на параметрите на апартаментната и домашната електроинсталация.

Съществуват няколко методики за изчисление. Ние Ви предлагаме да се запознаете с различните подходи и да изберете оптималния вариант. Освен технологията за изчисление на напречното сечение на проводника, в статията са описани основните параметри за избор на електрическата инсталация и са посочени нормативните ограничения за максималната мощност на електроуредите.

Защо е необходимо да знаете параметрите на проводника

Стандартните електроразклонители са проектирани за продължителен ток от 16 A, което съответства на максимална мощност на включения уред от 3,52 kW. Обикновено към тях се подвежда меден кабел с напречно сечение 2,5 mm², което може да заблуди при избора на тип проводник за цялата останала електроинсталация.

Паралелно с увеличаването на площта на напречното сечение на кабела нараства и неговата цена. Въпреки това, не бива да икономисвате от електроинсталацията – това може да доведе до много по-големи финансови разходи в бъдеще.

При движението на електроните по метала част от енергията се разсейва под формата на топлина. При голям ток и малко напречно сечение на кабела топлинният компонент може да доведе до прегряване на метала и разтопяване на неговата обвивка.

В битови условия това може да предизвика както късо съединение вътре в стената, така и запалване на отворени проводници, особено на местата на прегъване.

В резултат могат да възникнат следните ситуации:

1. Мащабен пожар, ако до кабела се намира лесно запалим материал.
2. Изтичане на ток при непълно разтопяване на обвивката на жицата. Това води до безсмислен разход на електроенергия и вероятност от токов удар на обитателите.
3. Незабележимо скъсване на проводника в стената. В резултат се изключва част от апартамента или цялото помещение. След това е необходимо търсене на мястото на скъсването и последваща смяна на инсталацията с локален ремонт на стената.

Изборът на дебел електропроводник за апартамента, с резерв, също има един минус – излишен разход на финансови средства, който няма смисъл. Затова изборът на напречно сечение на инсталацията е по-добре да се извършва с помощта на изчислителни методи, за да се избегнат всички горепосочени проблеми.

Фактори за избор на напречното сечение на инсталацията

Не само мощността на уреда определя характера на необходимата електрическа инсталация. Съществуват и други фактори, чието влияние задължително се взема предвид при изчисляване на необходимото сечение на кабела. Те могат да повлияят на нагряването в проводника, неговата пожароопасност и експлоатационни характеристики.

Към такива фактори за избор на проводник спадат:

1. Материал на жилото: мед, алуминий.
2. Вид изолация: ПТФЕ, ПВХ, ПЕ и други пластмаси.
3. Дължина на проводника от източника на ток до уреда.
4. Начин на полагане на проводника: отворен монтаж, скрит в стената или с помощта на кабелни канали.
5. Температурен режим в помещението.
6. Брой фази и мрежово напрежение.
7. Схема на монтаж на инсталацията.

Медта има по-малко съпротивление от алуминия, затова изчисленията за тези материали се правят отделно. Сечението на медното жило може да бъде приблизително 1,5 пъти по-малко от това на алуминиевото.

Материалът на изолацията също влияе на избора на електрически проводник. Съществуват специални обвивки, които издържат на високи температури без да се разтопяват и без промяна на съпротивлението, поради което такива кабели могат да понасят повишени натоварвания и да се използват при повишени температури.

От дължината на проводника и неговото сечение зависи степента на пада на напрежение, затова за работата на чувствителна електроника трябва да се вземат предвид и тези параметри.

Електрически проводници, затворени в канали или замазани в стената, губят по-малко топлина при продължителни натоварвания, затова се прегряват по-бързо и изискват по-голямо изчислено сечение.

Инсталацията, която върви от електромера до разпределителните кутии, може да изпитва едновременно натоварване от няколко уреда, включени в различни контакти. Затова изчисляването на сечението на тези участъци от кабела трябва да се прави отделно.

Също така натоварването на електрическия кабел зависи от напрежението и броя на подведените фази. Но тъй като в бита се използва предимно еднофазна инсталация с напрежение 220 V, влиянието на този фактор няма да се разглежда.

Методика за определяне на напречното сечение на домашната инсталация

При изчисляване на сечението на жилото на електрическия кабел при монтаж на домашна инсталация се вземат предвид множество фактори. Съществуват специални компютърни програми, които позволяват да се отчетат всички особености на къщата и нуждите на нейните обитатели. Но необходимото сечение за инсталацията може да се определи и самостоятелно, като се използва описаната методика.

Важно е да се разбере, че диаметърът на проводниците в апартамента може да се различава от стая на стая. На входа на електромера той е един, при разпределителната кутия напречното сечение на проводника вече може да е по-малко, при контактите и осветителните тела – още по-малко.

На всеки участък от електроинсталацията е желателно да се определят необходимите за него параметри, за да не се надплаща за прекалено дебели проводници.

Ако няма желание да се изчислява напречното сечение на полаганата инсталация, може да се използват препоръките на опитни електротехници, които твърдят:

Изчисление по мощност на уредите

Най-простият метод за определяне на необходимото напречно сечение на проводника е изчислението му, като се вземе предвид мощността на използваните електроуреди и корекционните коефициенти. Тази методика предполага няколко етапа.

Етап №1. Сумиране на мощностите на електроуредите. В идеалния случай трябва да се разбере номиналната консумация на енергия на всяко устройство, която е посочена на маркировката му. Ако жилищното помещение все още не е обзаведено, може да се изчисли приблизителната нужда от електроенергия с помощта на таблица №1 по-долу.

Домакински уреди с еднаква функционалност и размер могат да имат консумация на мощност, която се различава 2-3 пъти, затова трябва да се проверява стойността ѝ на всяко устройство (+)

При изчислението могат да се използват и параметрите на уреди, които се намират в подобни апартаменти на роднини или познати. Има и друг вариант – да отидете до магазин за домакински уреди, да разгледате техните характеристики и да си изберете подходящ модел оборудване за дома.

Етап №2. Определяне на коефициента на едновременност. Той може да се изразява в проценти или в числова стойност от 0 до 1. Коефициентът показва отношението на потреблението на електроенергия от едновременно включените в мрежата уреди към общата мощност на всички домакински устройства, изчислена на първия етап.

Обикновено коефициентът е 0,8, но може да се изчисли самостоятелно, изхождайки от навиците на домакинските обитатели.

Не бива да се злоупотребява с преносими контакти, тройници и удължители. Желателно е да се използва само оборудване с вграден предпазен механизъм, което изключва електроенергията при голям ток.

Етап №3. Определяне на коефициента на резерв. Този показател отчита възможния ръст на потреблението на електроенергия след няколко години. Обикновено той се приема равен на 1,5-2, но ако в дома вече има пълен комплект електроуреди, стойността на коефициента може да се вземе 1,2-1,3. Най-важното е да не съжалявате за малкото сечение на проводниците в бъдеще.

Етап №4. Изчисляване на пределно допустимия товар.

Извършва се по формулата:

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

където:

• P – пределно допустимият товар в W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – сума от номиналните мощности на всички електроуреди;
• K – коефициент на едновременност;
• J – коефициент на резерв.

Например, ако общата мощност на уредите е 7500 W, коефициентът на едновременност – 0,8, коефициентът на резерв – 1,5, то пределно допустимият товар ще бъде:

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

Този показател ще се използва в последващите изчисления.

Етап №5. Определяне на максимално допустимата сила на тока.

Показателят се определя по проста формула:

I=P/U,

където:

• I – допустимата сила на тока;
• P – пределно допустимият товар в W;
• U – напрежение в мрежата – 220 V.

Използвайки данните от четвъртия етап, може да се определи максимално допустимата сила на тока:

I=9000W/220V≈41A.

Методиката за изчисляване на сечението на кабела по мощност и ток е подробно описана в тази статия.

Етап №6. Изчисляване на сечението на кабела по таблица. Тъй като върху оптималния избор на проводник за домашно окабеляване влияят не само параметрите на уредите, но и външни фактори (материал на жилото, неговата обвивка, схема на монтаж и т.н.), за всеки случай съществуват свои таблици, които са разгледани по-долу.

Определяне на напречното сечение на електрокабела по таблици

За определяне на оптималното сечение на проводника за домашно окабеляване съществуват специални таблици. Всички те са ориентирани спрямо стойността на допустимия ток, която се изчислява отделно по гореизложената методика. По-долу ще бъдат разгледани табличните варианти за определяне на сечението на окабеляването.

Изчисляване на сечението на обикновените домашни проводници е представено в таблиците:

Поради крехкостта на алуминия, проводниците от този материал се изработват само с напречно сечение от 2 mm². Също така липсват многожилни алуминиеви проводници от тънки жички (+)

По-долу е представено изчисляването на сечението на проводниците за преносими и удължителни кабели.

Удължителите в магазините рядко са с напречно сечение на проводника над 1,5 mm², затова не трябва да се натоварват с мощни електрически уреди (+)

Токовият товар върху електрическия кабел при отворено и затворено полагане се различава. Но те се считат за еднакви, ако проводникът се полага в земята в широк улей. Това позволява на кабела да отдава топлина на околния въздух и да се нагрява по-малко.

Изчисляване на сечението за медни и алуминиеви жила, в зависимост от начина на полагане на кабела, е представено в таблицата.

Максималният ток зависи и от броя на жилата в кабела, защото всяко от тях генерира топлина, която се сумира под обща обвивка (+)

Аналогични таблици се прилагат при изчисляване на електрическото окабеляване и в промишлеността. Домашните кабели обикновено са устроени много по-просто, поради което и количеството изчислителни материали за тях е доста ограничено. Посочените в таблиците параметри не са измислени, а са посочени в отраслови стандарти, например в ГОСТ 31996-2012.

Изчисление на пада на напрежението

От сечението на електрическия кабел зависи не само степента на нагряване на жилото, но и електрическото напрежение в далечния край на проводника. Битовите уреди са проектирани за определени параметри на електрическата мрежа, а постоянното им несъответствие може да доведе до намаляване на експлоатационния срок на оборудването.

При спад на напрежението на котела е желателно да се постави стабилизатор, за да не изпитва оборудването допълнителни натоварвания поради несъответствие на експлоатационните характеристики на електрическата мрежа.

При удължаване на кабела настъпва спад на напрежението. Този ефект може да се намали, като се увеличи сечението на проводниците. За критично се счита понижение на напрежението в края на проводника с 5% в сравнение със стойността му при източника на ток.

Този показател може да се изчисли по известната формула:

Uпад = I*2*(ρ*L)/S,

където:

• ρ – специфично съпротивление на метала, Ом*мм2/м;
• L – дължина на кабела, м;
• S – сечение на проводника в мм2;
• Uпад – напрежение на спада, Волта;
• I – ток, протичащ по проводника.

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

Особено чувствителни към стойността на напрежението са отоплителните котли, пералните машини и други устройства с множество релета и датчици. Тази особеност трябва да се вземе предвид и при използване на удължители.

Нормативно-правни ограничения

Комуналните предприятия, които осигуряват населението с електроенергия, имат право да въвеждат ограничения върху максималната обща мощност на уредите в апартамента. Това може да се постигне чрез инсталиране на електромери с определена пропускателна способност.

На уреда се поставят автоматични еднократни или многократни предпазители, които се задействат при превишаване на праговата стойност на тока.

Електромерите от съветски тип масово се заменят с електронни. Те са още по-чувствителни към претоварвания, поради които бързо излизат от строя.

Ако се премахнат предпазителите от електромера и той се свърже директно към квартирното окабеляване, то гарантирано ще изгори при продължително нарушение на режима на работа. Повечето съветски електромери, инсталирани в апартаменти, издържат пиково натоварване от 25 А до 1 минута.

След това те изгарят, което води до заплащане на инсталирането на нов уред и глоба за нарушаване на правилата за експлоатация.

Неспособна да издържи на високи натоварвания е и окабеляването във входа, чието прегаряне може да обезтокови няколко апартамента наведнъж. Затова при свързване на апартамента към вътрешнодомната мрежа с кабел 2,5 мм не трябва да се разчита, че по-дебелият вътрешноапартаментен проводник ще бъде способен да издържи на високи натоварвания.

Особено важно е да се вземе предвид факторът на нормативните ограничения на етапа на планиране на монтажа на електрическо отопление, топли подове, инфрачервени сауни и друго енергоемко оборудване.

Предварително трябва да се консултирате относно възможностите на електрооборудването, инсталирано пред апартамента, в съответните комунални служби.

Ако сте решили да изчислите параметрите на ел. инсталацията самостоятелно, ще ви бъде полезно да се запознаете с понятия като: сила на тока, мощност и напрежение. Повече в статията – Как да изчислите мощността, силата на тока и напрежението: принципи и примери за изчисление за битови условия

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклиповете съдържат практически съвети на електротехници за избор и покупка на домашна инсталация. Те ще ви помогнат да закупите подходящо за кабела оборудване, което точно ще предпази жилището от възможни проблеми с претоварване в мрежата.

Избор на сечение на кабела в магазина:

Съответствие на сечението на кабела с параметрите на автоматичния предпазител:

Избор на сечение на кабела и автоматичен предпазител:

Грешки при избор на електрокабел:

Основните фактори при избор на кабел за домашна инсталация са мощността на битовата техника и ограниченията на електрозахранващите мрежи, които осигуряват подаване на електрическа енергия до апартамента.

При правилен подбор на сечение на проводника може да включите в мрежата всички необходими електроуреди. Това ви спестява неудобства при експлоатация на техниката и позволява да предотвратите запалване на инсталацията.

Имате ли какво да добавите, или имате въпроси относно изчислението на сечението на инсталацията? Моля, оставете коментари към публикацията, участвайте в обсъжданията на материала. Формата за контакт се намира в долния блок.