Монтаж бытовой электросети необходимо проводить так, чтобы пользователи без проблем могли одновременно включать несколько мощных электроприборов. Поэтому подбирать сечение провода для домашней проводки нужно на основании грамотного расчет параметров квартирной и домовой электросети.
Существует несколько методик расчета. Мы предлагаем ознакомиться с разными подходами и выбрать оптимальный вариант. Помимо технологии расчета сечения провода, в статье описаны основные параметры выбора электропроводки и указаны нормативные ограничения на максимальную мощность электроприборов.
Зачем знать параметры провода
Стандартные электророзетки рассчитаны на длительный ток в 16 А, что соответствует максимальной мощности включенного прибора 3,52 кВт. Обычно к ним подводиться медный кабель с сечением 2,5 мм2, что может ввести в заблуждение при выборе типа провода для всей остальной электроразводки.
При движении электронов по металлу часть энергии рассеивается в виде тепла. При большом токе и небольшом сечении кабеля тепловой компонент может привести к перегреву металла и оплавлению его оболочки.
В бытовых условиях это может инициировать как внутристенное короткое замыкание, так и возгорание открытых проводов, особенно в местах перегибов.
В результате могут возникнуть следующие ситуации:
- Масштабный пожар, если рядом с кабелем находится легковоспламеняющийся материал.
- Утечка тока при неполном оплавлении оболочки жилы. Это ведет к бессмысленному расходу электроэнергии и вероятности поражения жильцов электрическим током.
- Незаметный разрыв провода в стене. В результате обесточивается часть квартиры или все помещение. После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.
Выбор толстого электропровода для квартиры, с запасом, также имеет один минус – перерасход финансовых средств, который не имеет смысла. Поэтому выбор сечения проводки лучше производить с помощью расчетных методов, чтобы избежать всех вышеуказанных проблем.
Факторы выбора сечения проводки
Не только мощность прибора определяет характер необходимой электропроводки. Существуют и другие факторы, влияние которых обязательно учитывается при расчете необходимого сечения кабеля. Они могут оказать влияние на теплообразование в проводнике, его пожароопасность и эксплуатационные характеристики.
К таким факторам выбора провода относят:
- Материал жилы: медь, алюминий.
- Вид изоляции: ПТФЭ, ПВХ, ПЭ и другие пластики.
- Длина провода от источника тока до прибора.
- Способ прокладки провода: открытый монтаж, скрытый в стене или с помощью кабель-каналов.
- Температурный режим в помещении.
- Количество фаз и напряжение сети.
- Схема монтажа проводки.
Медь имеет меньшее сопротивление, чем алюминий, поэтому и расчеты по этим материалам производятся отдельно. Сечение медной жилы может быть примерно в 1,5 раза меньше, чем алюминиевой.
Материал изоляции также влияет на выбор электропровода. Существуют специальные оболочки, которые выдерживают высокие температуры без оплавления и изменения сопротивления, поэтому такие кабеля могут подвергаться повышенным нагрузкам и использоваться при повышенных температурах.
Одно- и многожильный кабель
Прокладка электрокабеля в гофре
Различные виды изоляции проводов
Трехжильный кабель для домашней проводки
От длины провода и его сечения зависит степень падения напряжения, поэтому для работы чувствительной электроники необходимо учитывать и эти параметры.
Закрытые в короба или заштукатуренные в стене электропровода в меньшей степени теряют тепло при длительных нагрузках, поэтому они быстрее перегреваются и требуют большего расчетного сечения.
Проводка, идущая от счетчика к распределительным коробкам, вообще может испытывать одновременную нагрузку от нескольких приборов, включенных в различные розетки. Поэтому расчет сечения этих участков кабеля нужно производить отдельно.
Также нагрузка на электрокабель зависит от напряжения и количества подведенных фаз. Но так как в быту используется преимущественно однофазная п роводка с напряжением 220 В, то влияние этого фактора рассматриваться не будет.
Методика определения сечения домашней проводки
При расчете сечения жилы электрокабеля при монтаже домашней проводки учитывается множество факторов. Существуют специальные компьютерные программы, которые позволяют учесть все особенности дома и потребности его жильцов. Но определить необходимое для проводки сечение можно и самостоятельно, используя описанную методику.
Важно понимать, что диаметр проводов в квартире может отличаться от комнаты к комнате. На входе в электросчетчик он один, у распределительной коробки сечение провода уже может быть меньше, у розеток и светильников – ещё меньше.
На каждом участке электропроводки желательно определять необходимые для неё параметры, чтобы не переплачивать за излишне толстые провода.
Если нет желания рассчитывать сечение прокладываемой проводки, можно воспользоваться рекомендациями опытных электриков, которые утверждают:
Устройство групп освещения
Сооружение веток электропитания
Проводка для питания мощных потребителей
Электрощит на вводе проводки в дом
Приемлемый для домашней проводки ВВГнг-LS
Запрещенные для домашней электрики ВВГ и ВВГнг
Возгорание электрической проводки
Кабель с безгалогеновой изоляцией ППГнг-HF
Расчет по мощности приборов
Простейшим методом определения требуемого сечения провода является его расчет с учетом мощности эксплуатируемых электроприборов и корректирующих коэффициентов. Данная методика предполагает несколько этапов.
Этап №1. Суммирование мощностей электроприборов. В идеале нужно узнать номинальное потребление энергии каждым устройством, которое указано на его маркировке. Если жилое помещение ещё необустроенное, то рассчитать ориентировочную потребность в электроэнергии можно с помощью нижеприведенной таблицы №1.
При расчете можно использовать также параметры устройств, которые находятся в аналогичных квартирах родственников или знакомых. Есть ещё один вариант – сходить в магазин бытовой техники, посмотреть её характеристики, а заодно и присмотреть подходящую модель оборудования для дома.
Этап №2. Определение коэффициента одновременности. Он может выражаться в процентах или в числовом значении от 0 до 1. Коэффициент показывает отношение потребления электроэнергии одновременно включенными в сеть приборами к суммарной мощности всех домашних устройств, рассчитанной на первом этапе.
Обычно коэффициент составляет 0,8, но можно рассчитать его самостоятельно, исходя из привычек домашних жильцов.
Этап №3. Определение коэффициента запаса. Данный показатель учитывает возможный рост потребления электроэнергии через несколько лет. Обычно он принимается равным 1,5-2, но если в доме уже полный комплект электроприборов, то значение коэффициента можно взять 1,2-1,3. Главное, не пожалеть о малом сечении проводов в будущем.
Этап №4. Расчет предельно допустимой нагрузки.
Производится он по формуле:
P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,
где:
- P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
- P(1)+P(2)+..P(N) – сумма номинальных мощностей всех электроприборов;
- K – коэффициент одновременности;
- J – коэффициента запаса.
Например, если суммарная мощность приборов составляет 7500 Вт, коэффициент одновременности – 0,8, коэффициента запаса – 1,5, то предельно допустимая нагрузка составит:
P=7500*0,8*1,5=9000 Вт.
Данный показатель будет использоваться в последующих расчетах.
Этап №5. Определение максимально допустимой силы тока.
Показатель определяется по простой формуле:
I=P/U,
где:
- I – допустимая сила тока;
- P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
- U – напряжение в сети – 220 В.
Используя данные четвертого этапа, можно определить максимально допустимую силу тока:
I=9000Вт/220В41А.
Методика расчета сечения кабеля по мощности и току подробно расписана в этой статье.
Этап №6. Расчет сечения кабеля по таблице. Так как на оптимальный выбор провода для домашней проводки влияют не только параметры приборов, но и внешние факторы (материал жилы, её оболочка, схема монтажа и т.д.), то для каждого случая существуют свои таблицы, которые рассмотрены далее.
Определение сечения электрокабеля по таблицам
Для определения оптимального сечения провода для домашней разводки существуют специальные таблицы. Все они ориентированы на величину допустимой силы тока, которая рассчитывается отдельно по вышеизложенной методике. Далее будут рассмотрены табличные варианты определения сечения проводки.
Расчет сечения обычных домашних проводов представлен в таблицах:
Ниже приведен расчет сечения проводов для переносок и удлинителей.
Токовая нагрузка на электрокабель при открытой и закрытой прокладке различается. Но они считаются одинаковыми, если провод укладывается в земле в широком лотке. Это позволяет кабелю отдавать тепло окружающему воздуху и меньше нагреваться.
Расчет сечения для медных и алюминиевых жил, в зависимости от способа укладки кабеля, приведен в таблице.
Аналогичные таблицы применяются при расчете электропроводки и в промышленности. Бытовые кабели обычно устроены гораздо проще, поэтому и количество расчетных материалов для них довольно ограничено. Указанные в таблицах параметры не придуманы, а указаны в отраслевых стандартах, например в ГОСТ 31996-2012.
Расчет падения напряжения
От сечения электрокабеля зависит не только степень нагрева жилы, но и электрическое напряжение на дальнем конце провода. Бытовая техника рассчитана на определенные параметры электросети, а их постоянное несоответствие может привести к уменьшению срока эксплуатации оборудования.
При удлинении кабеля происходит падение напряжения. Этот эффект можно уменьшить, увеличив сечение проводки. Критическим считается понижение напряжение на конце провода на 5%, по сравнению с его значением у источника тока.
Рассчитать данный показатель можно по известной формуле:
Uпад = I*2*(ρ*L)/S,
где:
- ρ – удельное сопротивление металла, Ом*мм2/м;
- L – длина кабеля, м;
- S – сечение проводника в мм2;
- Uпад – напряжение падения, Вольт;
- I – ток, протекающий по проводнику.
Если рассчитанное падение напряжения более 5% от номинального, то требуется использовать кабель с большим поперечным сечением. Это обеспечит стабильную работу техники.
Особенно чувствительны к значению напряжения отопительные котлы, стиральные машинки и прочие устройства с множеством реле и датчиков. Данную особенность нужно учитывать и при использовании переносок.
Нормативно-правовые ограничения
Коммунальные предприятия, обеспечивающие население электроэнергией, вправе вводить ограничения на максимальную суммарную мощность приборов в квартире. Достигаться это может установкой электросчетчиков с определенной пропускной способностью.
На прибор ставятся автоматические одноразовые или многоразовые предохранители, которые срабатывают при превышении порогового значения тока.
Если убрать со счетчика пробки и подключить его к квартирной проводке напрямую, то он гарантировано сгорит при длительном нарушении режима работы. Большинство советских счетчиков, установленных в квартирах, выдерживают пиковую нагрузку в 25 А до 1 минуты.
После этого они сгорают, что чревато оплатой установки нового прибора и штрафом за нарушение правил эксплуатации.
Не выдержать высоких нагрузок способна и проводка в подъезде, перегорание которой может обесточить сразу несколько квартир. Поэтому при подключении квартиры к внутридомовой сети кабелем 2,5 мм не стоит рассчитывать, что более толстый внутриквартирный провод будет способен выдержать высокие нагрузки.
Особенно важно учитывать фактор нормативных ограничений на этапе планирования монтажа электрического отопления, теплых полов, инфракрасных саун и прочего энергоемкого оборудования.
Предварительно нужно проконсультировать о возможностях электрооборудования, установленного перед квартирой, в соответствующих коммунальных службах.
Если вы решили рассчитать параметры электропроводки самостоятельно, то вам будет полезно разобраться в таких понятиях как: сила тока, мощность и напряжение. Подробнее в статье – Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий
Выводы и полезное видео по теме
Видеоролики содержат практические советы электриков по выбору и покупке домашней проводки. Они помогут приобрести соответствующее кабелю оборудование, которое точно предохранит жилье от возможных проблем с перегрузками в сети.
Выбор сечения кабеля в магазине:
Соответствие сечения кабеля и параметрам автомата-предохранителя:
Выбор сечения кабеля и автомата:
Ошибки при выборе электрокабеля:
Основными факторами при выборе кабеля для домашней проводки являются мощность бытовой техники и ограничения электросетей, обеспечивающих подведение электрической энергии к квартире.
Правильно подобрав сечение провода, можно включать в сеть все необходимые электроприборы. Это избавляет от неудобств при эксплуатации техники и позволяет предупредить возгорание проводки.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по расчету сечения проводки? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации, участвуйте в обсуждениях материала. Форма для связи находится в нижнем блоке.