Вибір перетину кабелю для монтажу електропроводки
При створенні домашньої електропроводки вибір перетину кабелю для неї, поряд зі схемою є одним з найважливіших на етапі проектування. Спочатку про те, до чого може привести неправильне визначення цього параметра.
Наслідки помилки у виборі перетину кабелю
Помилитися можна, як в більшу, так і в меншу сторону. Помилка в більшу сторону призведе лише до того, що ви витратите більше грошей на домашню проводку, ніж слід було б. Якщо людина утруднена у фінансах, то такий прорахунок може привести до того, що буде куплений дешевший алюмінієвий кабель. Хоча, за ті ж гроші можна було б купити якісний мідний дріт меншого перетину.
Набагато небезпечніше помилка в меншу сторону. Чим менше перетин, тим більше опір кабелю. Це призводить до зайвого його нагрівання. Навіть невелике таке надмірне тепло, але протягом тривалого часу призведе до руйнування ізоляції. У квартирі з'явитися запах горілої пластику, а потім відбудеться коротке замикання. Також буде спостерігатися витік струму, а це перевитрата електроенергії. Можливе ураження людини струмом. Якщо врахувати, що часто дроти укладають в спеціальних каналах в стінах, а потім їх замуровують, то їх заміна виллється в трудомісткий і дорогий захід.
Якщо помилитися більш сильно, то провід може спалахнути. Якщо він буде прокладений не в стіні, можлива пожежа.
Алгоритм визначення перетину кабелів проводки
Для правильного вибору перетину необхідно врахувати наступні фактори:
- Електричну потужність, яку повинен передавати цей кабель.
- Матеріал провідника.
Як визначити електричну потужність
Кабелі в квартирі передають різну потужність. Один підключений до електроплити або проточного водонагрівача. Інший необхідний для освітлення. Тому в обов'язковому порядку, перед розрахунком перетину, повинна бути створена схема проводки, в якій було б зазначено, яку потужність повинен передавати той чи інший кабель.
Найбільше навантаження несе кабель, який подає струм в квартиру/будинок. Для розрахунку його перетину необхідно скласти список всіх споживачів електроенергії в будинку і вказати їх паспортну електричну потужність.
Наприклад:
- Електрична плита − 3 кВт.
- Кондиціонер − 2 кВт.
- Пральна машина − 2 кВт.
- Посудомийна машина − 2.5 кВт.
- Телевізор − 0,2 кВт.
- Комп'ютер − 0,4 кВт.
- Холодильник − 0,5 кВт.
- Освітлення (сумарна потужність ламп) − 0,3 кВт.
- Мікрохвильова піч − 0,8 кВт.
- Фен – 1 кВт.
- Тепловентилятор − 2.5 кВт.
- Кофемашина – 0,8 кВт.
- Блендер − 0,2 кВт.
Разом − 16,2 кВт.
Зрозуміло, що одночасно всі ці електроприлади працювати не будуть. Щоб врахувати цей факт вводять коефіцієнт одночасності, який множиться на сумарну потужність. Він не повинен перевищувати одиницю. 1 − одночасно працюють всі прилади. На практиці цей коефіцієнт становить приблизно 0,8. Точніше його порахувати можна, якщо пройтися за списком і, так би мовити, вручну визначити, які електроприлади точно не будуть працювати одночасно.
Для нашого списку, це кондиціонер і тепловентилятор. А також кавоварка і блендер (якщо вони включаються через одну розетку). З цих пар вибираємо електроприлади з великим значенням потужності і підсумовуємо з рештою технікою. Плюс вважаємо, що одночасно може горіти половина ламп. Отримуємо 13,85 кВт. Отже, коефіцієнт одночасності дорівнює 13,85 / 16,2 = 0,85.
Далі це значення множимо на коефіцієнт запасу. Як його вибрати? Якщо в квартирі мало техніки (наприклад, відсутній кондиціонер і посудомийна машина, старенький, без великої морозильної камери холодильник і т.д.) то беруть коефіцієнт запасу 2. Тобто думають про перспективу – розширення списку електроприладів. Якщо, навпаки, квартира добре укомплектована електротехнікою, то це значення зменшується до 1,3. В середньому − 1,5. Для нашого прикладу, враховуючи велику насиченість електроприладами, беремо коефіцієнт 1.3. В результаті отримуємо:
Р = 0,85 * 1.3 * 16,2 = 18 кВт = 18 000 Вт.
Також слід врахувати ефект так званої реактивної потужності, що виникає через наявність у багатьох електроприладах котушок індуктивності. Фізично це проявляється в тому, що прилад може накопичувати електроенергію, а потім вкидати її в мережу.
Для квартир з електричними плитами, але без кондиціонерів цей коефіцієнт дорівнює 0,98. З кондиціонером − 0,93. Для квартир з газовими плитами без кондиціонера − 0,96. З кондиціонером − 0,92.
В результаті отримуємо:
РІТ = 18000/0, 92 = 19 565 Вт.
Визначаємо Максимальний струм:
I = РІТ / U = 19565 Вт / 220В = 89А.
Далі слід визначитися з конструкцією кабелю. Він може бути мідний і алюмінієвий. Ми рекомендуємо вибрати перший варіант. Алюміній досить ламкий і відсутні багатожильні алюмінієві дроти з дротинками. Тільки цілісний сердечник. Тому при появі в ньому тріщини (через ту ж ламкость), ланцюг може розірватися. Тоді, як обрив декількох дротинок в мідному кабелі не порушить електроживлення.
Для домашньої однофазної мережі, в принципі, досить двох жив в кабелі − фази і нуля. Але ми настійно рекомендуємо використовувати трижильний кабель-для організації заземлення домашньої техніки. Визначившись з конструкцією кабелю, визначаємо його перетин, використовуючи таблиці.
Для мідних проводів:
Для алюмінієвих проводів:
Кабелі, укладені в стіни, вважаються, як укладені в землі. В інших випадках вони вважаються укладеними в повітрі. Тобто для кабелю, який подає струм у квартиру, треба брати значення з колонки «В повітрі». Для нашого прикладу необхідно брати перетин 170 мм2 (допустимий струм 95А).
Аналогічним чином розраховуються кабелі, що йдуть від автоматичних вимикачів до розподільної коробки і від неї далі до розеток і вимикачів. Для кожного з них визначаємо навантаження і по таблиці знаходимо значення перетину.
Нормативно-правові обмеження
При підборі перетину кабелю обов'язково необхідно враховувати нормативно-правові обмеження. За існуючим законодавством існують обмеження на максимальну споживану потужність (так звана виділена потужність) квартирою або будинком.
Зараз виділена потужність для будинків і квартир з газовим постачанням становить 3 кВт. Для будинків/квартир з електричними плитами − 7 кВт. Допускається збільшити виділену потужність до 5 кВт за рішенням місцевої влади (це платний дозвіл).
Якщо у вас електроспоживання понад 5 кВт, то його необхідно обмежувати, тобто потужні електроприлади не включати одночасно. Тому що, якщо навіть ваш кабель і витримає, наприклад, 15 кВт, але не витримає кабель, який йде від в під'їзного розподільного щита в квартиру. Крім того, спрацюють автоматичні вимикачі. Зазвичай вони розраховані на номінальний струм 25А.
Для приватних будинків ситуація краща. По-перше, можна перейти на трифазний струм, що дозволить подати на будинок великі електричні потужності. По-друге, виділену потужність можна збільшити аж до 160 кВт.