Instalacja domowej sieci energetycznej powinna być przeprowadzona w taki sposób, aby użytkownicy mogli jednocześnie włączać kilka potężnych urządzeń elektrycznych. Dlatego konieczne jest wybranie przekroju drutu do okablowania domowego na podstawie kompetentnego obliczenia parametrów mieszkania i sieci elektrycznej domu.
Istnieje kilka metod obliczeń. Oferujemy zapoznanie się z różnymi podejściami i wybranie najlepszej opcji. Oprócz technologii obliczania przekroju drutu w artykule opisano główne parametry wyboru przewodów elektrycznych i określono ograniczenia prawne dotyczące maksymalnej mocy urządzeń elektrycznych.
Treść artykułu:
- Po co znać parametry drutu
- Czynniki wyboru sekcji okablowania
-
Metoda określania przekroju okablowania domowego
- Obliczanie urządzeń zasilających
- Określenie odcinka kabla według tabel
- Obliczanie spadku napięcia
- Ograniczenia regulacyjne
- Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Po co znać parametry drutu
Standardowe gniazda zasilania są zaprojektowane na prąd ciągły 16 A, co odpowiada maksymalnej mocy włączonego urządzenia 3,52 kW. Zazwyczaj są one dostarczane z kablem miedzianym o przekroju 2,5 mm
2może to wprowadzać w błąd przy wyborze rodzaju drutu dla pozostałej części okablowania.
Równolegle ze wzrostem pola przekroju poprzecznego kabla wzrasta i jego cena. Jednak oszczędność na okablowaniu nie jest tego warta - może to prowadzić do znacznie większych kosztów finansowych w przyszłości
Gdy elektrony poruszają się wzdłuż metalowej części, energia jest rozpraszana jako ciepło. Dzięki wysokiemu prądowi i małemu przekrojowi kabla komponent termiczny może prowadzić do przegrzania metalu i stopienia jego powłoki.
W środowisku domowym może to spowodować zarówno zwarcia wewnątrz ściany, jak i zapłon otwartych przewodów, zwłaszcza w miejscach zagięć.
W rezultacie mogą wystąpić następujące sytuacje:
- Ogień na dużą skalęjeśli w pobliżu kabla znajduje się materiał łatwopalny.
- Obecny wyciek w przypadku niekompletnej fuzji Prowadzi to do bezsensownego zużycia energii i prawdopodobieństwa porażenia prądem mieszkańców.
- Niepozorny przerwanie drutu w ścianie. W rezultacie część mieszkania lub cały pokój jest pozbawiony zasilania. Następnie konieczne jest wyszukanie punktu przerwania, a następnie zastąpienie okablowania lokalną naprawą ściany.
Wybór grubego przewodu elektrycznego do mieszkania, z marginesem, ma również jedną wadę - przekroczenie środków, co nie ma sensu. Dlatego lepiej jest wybrać sekcję okablowania za pomocą metod obliczeniowych, aby uniknąć wszystkich powyższych problemów.
Czynniki wyboru sekcji okablowania
Nie tylko moc urządzenia determinuje charakter wymaganej instalacji elektrycznej. Istnieją inne czynniki, których wpływ jest koniecznie brany pod uwagę przy obliczaniu wymaganego przekroju kabla. Mogą wpływać na gromadzenie się ciepła w przewodniku, jego zagrożenie pożarowe i wydajność.
Do takich czynniki wyboru drutu obejmują:
- Materiał rdzenia: miedź, aluminium.
- Rodzaj izolacji: PTFE, PVC, PE i inne tworzywa sztuczne.
- Długość przewodu od źródła prądu do urządzenia.
- Metoda układania drutu: instalacja zewnętrznaukryte w ścianie lub za pomocą kanałów kablowych.
- Temperatura w pokoju.
- Liczba faz i napięcie sieciowe.
- Układ okablowania
Miedź ma mniejszą odporność niż aluminium, dlatego obliczenia dla tych materiałów są wykonywane oddzielnie. Przekrój przewodu miedzianego może być około 1,5 razy mniejszy niż aluminium.
Materiał izolacyjny wpływa również na wybór przewodu elektrycznego. Istnieją specjalne skorupy, które wytrzymują wysokie temperatury bez przepływu i zmiany. dlatego opór taki może podlegać zwiększonemu obciążeniu i być używany ze zwiększonym temperatury.
Galeria zdjęć
Zdjęcie z
Przewody jednożyłowe są tańsze, ale poginają się gorzej, dlatego często są stosowane w okablowaniu stałym.
Kabel elektryczny w drewnianych domach powinien być ułożony w metalowej fali, aby chronić sąsiadujące materiały przed ogniem
Gruba izolacja nie tylko chroni metalowy rdzeń przed wpływami zewnętrznymi, ale także zapobiega rozpraszaniu ciepła
Trójżyłowy obwód pozwala zmniejszyć obciążenie okablowania i wydłużyć jego żywotność.
Kabel jedno i wielodrutowy
Układanie kabla elektrycznego w fali
Różne rodzaje izolacji drutu
Kabel trójżyłowy do instalacji domowej
Stopień spadku napięcia zależy od długości drutu i jego przekroju, dlatego do działania wrażliwej elektroniki konieczne jest uwzględnienie tych parametrów.
Zamknięte w pudełkach lub otynkowane w ścianie przewodu elektrycznego w mniejszym stopniu tracą ciepło podczas długotrwałych obciążeń, więc szybciej się przegrzewają i wymagają większej sekcji konstrukcyjnej.
Okablowanie przechodzące od miernika do skrzynek połączeniowych może generalnie powodować jednoczesne obciążenia z kilku urządzeń podłączonych do różnych gniazd. Dlatego obliczenia przekroju poprzecznego tych odcinków kabli muszą być wykonane oddzielnie.
Również obciążenie kabla elektrycznego zależy od napięcia i liczby podłączonych faz. Ale jak w życiu codziennym używa się głównie jednofazowego okablowania o napięciu 220 V, wpływ tego czynnika nie będzie brany pod uwagę.
Metoda określania przekroju okablowania domowego
Przy obliczaniu przekroju przewodu kabla za pomocą instalacja okablowania domowego Rozważanych jest wiele czynników. Istnieją specjalne programy komputerowe, które pozwalają wziąć pod uwagę wszystkie cechy domu i potrzeby najemców. Ale możliwe jest określenie przekroju wymaganego dla okablowania niezależnie za pomocą opisanej metody.
Ważne jest, aby zrozumieć, że średnica drutów w mieszkaniu może się różnić w zależności od pomieszczenia. Przy wejściu do licznika jest jeden, w skrzynce przyłączeniowej rozmiar drutu może być już mniejszy, w gniazdach i urządzeniach jest jeszcze mniej.
W każdej sekcji okablowania pożądane jest określenie parametrów niezbędnych do tego, aby nie przepłacać za nadmiernie grube przewody.
Obliczanie urządzeń zasilających
Najprostszą metodą określenia wymaganego przekroju drutu jest obliczenie go, biorąc pod uwagę moc obsługiwanych urządzeń i współczynniki korekcyjne. Ta technika obejmuje kilka etapów.
Etap numer 1.Sumowanie mocy urządzeń elektrycznych. Najlepiej byłoby znać nominalne zużycie energii każdego urządzenia, które jest wskazane na jego etykiecie. Jeśli mieszkanie nie jest jeszcze wyposażone, szacowane zapotrzebowanie na energię elektryczną można obliczyć za pomocą poniższej tabeli №1.
Równe funkcjonalności i wielkości urządzenia gospodarstwa domowego mogą mieć zużycie energii, które jest 2-3 razy inne, więc jego wartość powinna być analizowana na każdym urządzeniu (+)
Podczas obliczania można również korzystać z parametrów urządzeń znajdujących się w podobnych mieszkaniach krewnych lub przyjaciół. Jest inna opcja - pójść do sklepu z urządzeniami gospodarstwa domowego, zobaczyć jego cechy, a jednocześnie poszukać odpowiedniego modelu sprzętu do domu.
Etap 2. Określenie współczynnika jednoczesności. Może być wyrażona w procentach lub jako wartość liczbowa od 0 do 1. Współczynnik pokazuje stosunek zużycia energii elektrycznej jednocześnie w urządzeniach sieciowych do całkowitej mocy wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego, obliczonej w pierwszym etapie.
Zwykle współczynnik wynosi 0,8, ale można go obliczyć samodzielnie, w oparciu o przyzwyczajenia mieszkańców domu.
Nie nadużywaj przenośnych gniazdek, trójników i przedłużaczy. Zaleca się używanie wyłącznie sprzętu z wbudowanym mechanizmem bezpieczeństwa, który wyłącza prąd przy wysokich prądach.
Etap numer 3. Określenie współczynnika bezpieczeństwa. Wskaźnik ten uwzględnia możliwy wzrost zużycia energii elektrycznej w ciągu kilku lat. Zwykle przyjmuje się, że wynosi on 1,5-2, ale jeśli dom ma już pełny zestaw urządzeń elektrycznych, to wartość współczynnika można przyjąć 1,2-1,3. Najważniejszą rzeczą jest nie żałować niewielkiej części przewodów w przyszłości.
Etap 4. Obliczanie maksymalnego dopuszczalnego obciążenia.
Jest produkowany 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 nominalnych mocy 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, wtedy maksymalne dopuszczalne obciążenie będzie:
P = 7500 * 0,8 * 1,5 = 9000 watów.
Ten wskaźnik będzie używany w kolejnych obliczeniach.
Etap numer 5. Określenie maksymalnego dopuszczalnego prądu.
Wskaźnik określa prosty wzór:
I = p / u,
gdzie:
- Ja - dopuszczalna siła prądu;
- P - maksymalne dopuszczalne obciążenie w W;
- U - napięcie sieciowe - 220 V.
Korzystając z danych z czwartego etapu, możesz określić maksymalny dopuszczalny prąd:
I = 9000 W / 220 V ~ 41 A.
Sposób obliczania przekroju kabla dla mocy i prądu opisano szczegółowo w ten artykuł.
Etap numer 6. Obliczanie przekroju kabla na stole. Ponieważ optymalny dobór przewodów do okablowania domowego zależy nie tylko od parametrów urządzeń, ale także od czynników zewnętrznych. (materiał podstawowy, jego powłoka, schemat instalacji itp.), a następnie dla każdego przypadku istnieją różne tabele, które są brane pod uwagę dalej.
Określenie odcinka kabla według tabel
Aby określić optymalny przekrój przewodu do okablowania domowego, istnieją specjalne tabele. Wszystkie koncentrują się na wartości dopuszczalnego prądu, który jest obliczany oddzielnie powyższą metodą. Następne będą uważane za opcje tabeli. definicja sekcji okablowania.
Obliczenia przekroju poprzecznego konwencjonalnych przewodów domowych przedstawiono w tabelach:
Ze względu na kruchość aluminium, druty są wykonane z tego materiału tylko o przekroju 2 mm. Ponadto nie ma linek aluminiowych z cienkich drutów (+)
Poniżej znajduje się obliczenie przekroju drutu dla nośników i przedłużaczy.
Przedłużacze w sklepach rzadko mają przekrój poprzeczny powyżej 1,5 mm2, więc nie należy ich ładować mocnymi urządzeniami elektrycznymi (+)
Obecne obciążenie kabla elektrycznego przy układaniu otwartym i zamkniętym jest inne. Ale są one uważane za takie same, jeśli drut jest układany w ziemi na szerokiej tacy. Dzięki temu kabel oddaje ciepło otaczającemu powietrzu i ogrzewa mniej.
Obliczenia przekroju dla przewodów miedzianych i aluminiowych, w zależności od metody układania kabla, podano w tabeli.
Maksymalny prąd zależy od liczby żyjących w kablu, ponieważ każdy z nich generuje ciepło, sumowane pod pojedynczą osłoną (+)
Podobne tabele są używane w obliczeniach instalacji elektrycznej i przemysłowej. Kable domowe są zwykle ułożone znacznie prostsze, więc liczba obliczonych dla nich materiałów jest dość ograniczona. Parametry wymienione w tabelach nie są wymyślone, ale są wskazane w standardach przemysłowych, na przykład w GOST 31996-2012.
Obliczanie spadku napięcia
Nie tylko stopień nagrzania rdzenia, ale także napięcie na drugim końcu przewodu zależy od przekroju kabla elektrycznego. Urządzenia gospodarstwa domowego są zaprojektowane dla określonych parametrów sieci energetycznej, a ich stała rozbieżność może prowadzić do zmniejszenia żywotności sprzętu.
Gdy napięcie spadnie na kocioł, zaleca się zainstalowanie stabilizatora, aby urządzenie nie doświadczyło dodatkowych obciążeń z powodu niedopasowania charakterystyki pracy sieci energetycznej
Po przedłużeniu kabla następuje spadek napięcia. Efekt ten można zmniejszyć, zwiększając przekrój okablowania. Uważa się za krytyczne obniżenie napięcia na końcu przewodu o 5%, w porównaniu do jego wartości w źródle prądu.
Ten wskaźnik można obliczyć za pomocą dobrze znanego wzoru:
Upad = I * 2 * (ρ * L) / S,
gdzie:
- ρ - rezystywność metalu, Ohm * mm2 / m;
- L - długość kabla, m;
- S - przekrój przewodu w mm2;
- Upad - spadek napięcia, Volt;
- Ja - prąd płynący przez przewodnik.
Jeśli obliczony spadek napięcia jest większy niż 5% wartości nominalnej, wymagany jest kabel o dużym przekroju. Zapewni to stabilną pracę urządzenia.
Kotły, pralki i inne urządzenia z wieloma przekaźnikami i czujnikami są szczególnie wrażliwe na wartość napięcia. Ta funkcja musi być brana pod uwagę podczas korzystania z operatora.
Ograniczenia regulacyjne
Zakłady, które dostarczają ludności energię elektryczną, mają prawo nakładać ograniczenia na maksymalną całkowitą moc urządzeń w mieszkaniu. Można to osiągnąć, instalując liczniki energii elektrycznej o określonej szerokości pasma.
W urządzeniu zainstalowane są automatyczne jednorazowe lub wielokrotnego użytku bezpieczniki, które są wyzwalane po przekroczeniu progu prądu.
Liczniki elektryczne typu radzieckiego są masowo zastępowane przez liczniki elektroniczne. Są jeszcze bardziej wrażliwe na przeciążenia, dzięki czemu szybko zawodzą.
Jeśli wyjmiesz wtyczkę z miernika i podłączysz go bezpośrednio do okablowania mieszkania, to w przypadku długiego naruszenia trybu pracy zagwarantowane jest jego spalenie. Większość sowieckich liczników zainstalowanych w mieszkaniach wytrzymuje maksymalne obciążenie od 25 A do 1 minuty.
Następnie palą się, co wiąże się z zapłatą instalacji nowego urządzenia i grzywną za naruszenie zasad działania.
Nie jest w stanie wytrzymać dużych obciążeń i okablowania przy wejściu, przepalenie, które może odłączyć zasilanie kilku apartamentów jednocześnie. Dlatego, podłączając mieszkanie do sieci domowej kablem 2,5 mm, nie należy oczekiwać, że grubszy kabel w mieszkaniu będzie w stanie wytrzymać duże obciążenia.
Szczególnie ważne jest uwzględnienie czynnika ograniczeń prawnych na etapie planowania instalacji ogrzewania elektrycznego, ogrzewania podłogowego, saun na podczerwień i innych urządzeń energochłonnych.
Najpierw musisz skonsultować się z możliwościami sprzętu elektrycznego zainstalowanego przed mieszkaniem, w odpowiednich narzędziach.
Jeśli sam zdecydujesz się obliczyć parametry okablowania, będzie ci przydatne zrozumienie takich pojęć, jak: siła prądu, moc i napięcie. Przeczytaj więcej w artykule - Jak obliczyć moc, prąd i napięcie: zasady i przykłady obliczeń dla warunków życia
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Filmy zawierają praktyczne wskazówki elektryczne dotyczące wyboru i zakupu okablowania domowego. Pomogą ci w zakupie sprzętu odpowiedniego do kabla, który dokładnie ochroni obudowę przed możliwymi problemami z przeciążeniami w sieci.
Wybór sekcji kablowej w sklepie:
Zgodność z sekcją kabla i parametrami wyłącznika:
Wybór przekroju kabla i maszyny:
Błędy przy wyborze kabla elektrycznego:
Głównymi czynnikami przy wyborze kabla do okablowania domowego są moc urządzeń gospodarstwa domowego i ograniczenie sieci elektrycznych, które dostarczają energię elektryczną do mieszkania.
Po prawidłowym pobraniu przekroju drutu możliwe jest włączenie do sieci wszystkich niezbędnych urządzeń elektrycznych. Eliminuje to niedogodności związane z obsługą sprzętu i pomaga zapobiec poparzeniu przewodów.
Czy jest coś do uzupełnienia lub masz jakieś pytania dotyczące obliczania sekcji okablowania? Proszę zostawić komentarze do publikacji, uczestniczyć w dyskusjach na temat materiału. Formularz do komunikacji znajduje się w dolnym bloku.
