Průřez vodiče pro domácí elektroinstalaci: jak správně vypočítat

Instalace domácí elektrické sítě musí být provedena tak, aby uživatelé mohli bez problémů současně zapnout několik výkonných elektrických spotřebičů.Proto je nutné vybrat průřez vodiče pro domácí elektroinstalaci na základě kompetentního výpočtu parametrů bytových a domovních elektrických sítí.

Existuje několik metod výpočtu. Doporučujeme, abyste se seznámili s různými přístupy a vybrali si tu nejlepší možnost. Kromě technologie pro výpočet průřezu vodiče článek popisuje hlavní parametry pro výběr elektrického vedení a uvádí regulační omezení maximálního výkonu elektrických spotřebičů.

Proč znát parametry drátu

Standardní elektrické zásuvky jsou určeny pro trvalý proud 16 A, což odpovídá maximálnímu výkonu 3,52 kW při zapnutém zařízení. Obvykle se připojují na měděný kabel o průřezu 2,5 mm², což může být zavádějící při výběru typu vodiče pro zbytek elektrického vedení.

Souběžně s nárůstem průřezové plochy kabelu se zvyšuje i jeho cena. Na elektrických rozvodech byste však neměli šetřit – to může v budoucnu vést k mnohem větším finančním nákladům.

Když se elektrony pohybují kovem, část energie se rozptýlí jako teplo. Při velkém proudu a malém průřezu kabelu může tepelná složka vést k přehřátí kovu a roztavení jeho pláště.

V domácích podmínkách to může iniciovat jak zkrat uvnitř stěny, tak požár v obnažených vodičích, zejména v zalomených oblastech.

V důsledku toho mohou nastat následující situace:

1. Rozsáhlý požárpokud je v blízkosti kabelu hořlavý materiál.
2. Svodový proud v případě nedokonalého natavení pláště jádra. To vede k plýtvání spotřebou energie a možnosti úrazu obyvatel elektrickým proudem.
3. Nepozorovatelné přerušení drátu ve zdi. V důsledku toho je část bytu nebo celá místnost bez proudu. Poté je nutné vyhledat místo zlomu a následnou výměnu elektroinstalace s místními opravami stěn.

Výběr silného elektrického drátu pro byt s marží má také jednu nevýhodu - nadměrné utrácení finančních prostředků, což nedává smysl. Proto je lepší zvolit průřez vodičů pomocí výpočtových metod, aby se předešlo všem výše uvedeným problémům.

Faktory pro výběr průřezu drátu

Není to pouze výkon zařízení, který určuje charakter požadovaného elektrického vedení. Existují další faktory, jejichž vliv je třeba vzít v úvahu při výpočtu požadovaného průřezu kabelu. Mohou ovlivnit tvorbu tepla ve vodiči, jeho nebezpečí požáru a výkonnostní charakteristiky.

K takovým faktory výběru drátu zahrnout:

1. Materiál jádra: měď, hliník.
2. Typ izolace: PTFE, PVC, PE a další plasty.
3. Délka vodiče od zdroje proudu k zařízení.
4. Způsob zapojení: otevřenou instalaci, skryté ve zdi nebo pomocí kabelových kanálů.
5. Teplotní podmínky v místnosti.
6. Počet fází a síťové napětí.
7. Elektrické schéma.

Měď má menší odpor než hliník, takže výpočty pro tyto materiály se provádějí samostatně. Průřez měděného jádra může být přibližně 1,5krát menší než průřez hliníkového jádra.

Izolační materiál také ovlivňuje výběr elektrického vodiče.Existují speciální pláště, které vydrží vysoké teploty bez roztavení nebo změny odporu, takže takové kabely mohou být vystaveny zvýšenému zatížení a používány při zvýšených teplotách.

Míra úbytku napětí závisí na délce vodiče a jeho průřezu, proto je pro provoz citlivé elektroniky nutné tyto parametry brát v úvahu.

Elektrické vodiče uzavřené v krabicích nebo omítnuté ve stěně při delší zátěži v menší míře ztrácejí teplo, takže se rychleji přehřívají a vyžadují větší konstrukční průřez.

Vedení vedoucí od elektroměru k rozvodným skříním může obecně zaznamenat současné zatížení několika zařízeními zapojenými do různých zásuvek. Proto je třeba průřez těchto kabelových úseků vypočítat samostatně.

Také zatížení elektrického kabelu závisí na napětí a počtu dodávaných fází. Ale protože v každodenním životě se používá převážně jednofázové zapojení s napětím 220 V, nebude vliv tohoto faktoru uvažován.

Metoda stanovení průřezu domovní elektroinstalace

Při výpočtu průřezu jádra elektrického kabelu při instalace domovní elektroinstalace bere se v úvahu mnoho faktorů. Existují speciální počítačové programy, které umožňují zohlednit všechny vlastnosti domu a potřeby jeho obyvatel. Popsaným způsobem si však můžete sami určit průřez potřebný pro zapojení.

Je důležité pochopit, že průměr drátů v bytě se může lišit od místnosti k místnosti. Na vstupu do elektroměru je pouze jeden, u rozvodné skříně již může být průřez vodiče menší, u zásuvek a lamp - ještě menší.

Na každém úseku elektrického vedení je vhodné určit parametry, které jsou pro něj nezbytné, aby nedocházelo k přeplácení příliš silných vodičů.

Pokud nechcete vypočítat průřez pokládané kabeláže, můžete použít doporučení zkušených elektrikářů, kteří tvrdí:

Výpočet výkonu zařízení

Nejjednodušší metodou pro určení požadovaného průřezu vodiče je jeho výpočet s ohledem na výkon používaných elektrických spotřebičů a korekční faktory. Tato technika zahrnuje několik fází.

Etapa č. 1. Sečtení výkonu elektrických spotřebičů. V ideálním případě byste měli znát jmenovitou spotřebu energie každého zařízení, která je uvedena na jeho štítku. Není-li obytná plocha ještě vybavena, pak lze přibližnou potřebu elektrické energie vypočítat pomocí tabulky č. 1 níže.

Domácí spotřebiče stejné funkčnosti a velikosti mohou mít spotřebu energie, která se liší 2-3krát, takže její hodnotu je třeba sledovat na každém zařízení (+)

Při výpočtu můžete také použít parametry zařízení, která se nacházejí v podobných bytech příbuzných nebo přátel. Existuje další možnost - jít do obchodu s domácími spotřebiči, podívat se na jeho vlastnosti a zároveň hledat vhodný model zařízení pro váš domov.

Etapa č. 2. Stanovení faktoru simultánnosti. Může být vyjádřen v procentech nebo jako číselná hodnota od 0 do 1. Koeficient vyjadřuje poměr spotřeby elektřiny zařízeními současně připojených k síti k celkovému výkonu všech domácích zařízení, vypočtený v první fázi.

Obvykle je koeficient 0,8, ale můžete si ho spočítat sami na základě zvyklostí obyvatel domova.

Nepoužívejte nadměrně přenosné zásuvky, odpaliště a prodlužovací kabely. Je vhodné používat pouze zařízení s vestavěným bezpečnostním mechanismem, který vypne napájení při vysokém proudu.

Etapa č. 3. Stanovení bezpečnostního faktoru. Tento ukazatel zohledňuje možný nárůst spotřeby elektřiny za několik let. Obvykle se rovná 1,5-2, ale pokud má dům již celou sadu elektrických spotřebičů, pak lze hodnotu koeficientu vzít 1,2-1,3. Hlavní věcí je v budoucnu nelitovat malého průřezu vodičů.

Etapa č. 4. Výpočet maximálního povoleného zatížení.

Vyrábí se podle vzorce:

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

Kde:

• P – maximální přípustné zatížení ve W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – součet jmenovitých výkonů všech elektrických spotřebičů;
• K – koeficient simultánnosti;
• J - bezpečnostní faktor.

Pokud je například celkový výkon zařízení 7500 W, faktor simultánnosti je 0,8, bezpečnostní faktor je 1,5, pak bude maximální přípustné zatížení:

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

Tento ukazatel bude použit v dalších výpočtech.

Etapa č. 5. Stanovení maximálního přípustného proudu.

Indikátor je určen jednoduchým vzorcem:

I=P/U,

Kde:

• já – přípustná síla proudu;
• P – maximální přípustné zatížení ve W;
• U – síťové napětí – 220 V.

Pomocí údajů ze čtvrtého stupně můžete určit maximální přípustný proud:

I=9000W/220V41A.

Způsob výpočtu průřezu kabelu pro výkon a proud je podrobně popsán v tento článek.

Etapa č. 6. Výpočet průřezu kabelu dle tabulky. Vzhledem k tomu, že optimální výběr drátu pro domácí elektroinstalaci je ovlivněn nejen parametry zařízení, ale také vnějšími faktory (materiál jádra, jeho plášť, instalační schéma atd.), Každý případ má své vlastní tabulky, které jsou popsány níže .

Stanovení průřezu elektrického kabelu pomocí tabulek

Pro určení optimálního průřezu vodičů pro domácí elektroinstalaci existují speciální tabulky. Všechny jsou zaměřeny na velikost přípustného proudu, která se vypočítá samostatně podle výše uvedené metody. Dále zvážíme tabulkové možnosti určení průřezu vodičů.

Výpočet průřezu běžných domácích drátů je uveden v tabulkách:

Kvůli křehkosti hliníku jsou dráty z tohoto materiálu vyráběny pouze o průřezu 2 mm. Neexistují také žádné lankové hliníkové dráty vyrobené z tenkých drátů (+)

Níže je uveden výpočet průřezu vodičů pro nosiče a prodlužovací šňůry.

Prodlužovací kabely jsou v obchodech málokdy k dostání s průřezem vodiče větším než 1,5 mm2, proto je nezatěžujte výkonnými elektrospotřebiči (+)

Proudové zatížení elektrického kabelu s otevřenou a uzavřenou instalací se liší. Ale jsou považovány za stejné, pokud je drát položen v zemi v širokém zásobníku. To umožňuje kabelu přenášet teplo do okolního vzduchu a méně se zahřívat.

Výpočet průřezu pro měděné a hliníkové vodiče v závislosti na způsobu uložení kabelu je uveden v tabulce.

Maximální proud závisí také na počtu žil v kabelu, protože každé z nich generuje teplo, shrnuté do jednoho pláště (+)

Podobné tabulky se používají při výpočtech elektrických rozvodů a v průmyslu. Kabely pro domácnost jsou obvykle mnohem jednodušší, takže počet konstrukčních materiálů pro ně je značně omezený. Parametry uvedené v tabulkách nejsou vynalezeny, ale jsou uvedeny v průmyslových normách, například v GOST 31996-2012.

Výpočet poklesu napětí

Nejen stupeň ohřevu jádra, ale také elektrické napětí na vzdáleném konci drátu závisí na průřezu elektrického kabelu. Domácí spotřebiče jsou dimenzovány na určité parametry elektrické sítě a jejich neustálý nesoulad může vést ke snížení životnosti zařízení.

Pokud na kotli klesne napětí, je vhodné instalovat stabilizátor, aby zařízení nezaznamenalo další zatížení kvůli nesrovnalostem v provozních charakteristikách elektrické sítě

Při prodlužování kabelu dochází k poklesu napětí. Tento efekt lze snížit zvětšením průřezu drátu. Je považováno za kritické snížit napětí na konci drátu o 5 % ve srovnání s jeho hodnotou u zdroje proudu.

Tento ukazatel lze vypočítat pomocí známého vzorce:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

Kde:

• ρ – kovový odpor, Ohm*mm2/m;
• L – délka kabelu, m;
• S – průřez vodiče v mm2;
• Upfall – pokles napětí, Volt;
• já – proud procházející vodičem.

Pokud je vypočtený úbytek napětí větší než 5 % jmenovitého napětí, pak je nutné použít kabel s větším průřezem. To zajistí stabilní provoz zařízení.

Na hodnoty napětí jsou zvláště citlivé topné kotle, pračky a další zařízení s mnoha relé a senzory. I s touto vlastností je třeba počítat při používání nosičů.

Regulační omezení

Energetické společnosti, které poskytují elektřinu obyvatelům, mají právo omezit maximální celkový výkon spotřebičů v bytě. Toho lze dosáhnout instalací elektroměrů s určitou kapacitou.

Zařízení je vybaveno automatickými jednorázovými nebo opakovaně použitelnými pojistkami, které se aktivují při překročení prahové hodnoty proudu.

Elektroměry sovětského typu jsou masivně nahrazovány elektronickými. Jsou ještě citlivější na přetížení, kvůli kterému rychle selhávají

Pokud vyjmete zástrčky z měřiče a připojíte jej přímo k elektroinstalaci bytu, pak je zaručeno, že se spálí, pokud je provozní režim po dlouhou dobu narušen. Většina sovětských měřičů instalovaných v bytech vydrží špičkové zatížení 25 A po dobu až 1 minuty.

Poté jsou spáleny, což může vést k platbě za instalaci nového zařízení a pokutě za porušení provozního řádu.

Velké zatížení nevydrží ani elektroinstalace ve vchodu, pokud vyhoří, může odpojit napájení více bytů najednou.Proto při připojení bytu k vnitrodomové síti kabelem 2,5 mm byste neměli očekávat, že silnější vnitrobytový drát bude schopen odolat vysokému zatížení.

Zvláště důležité je vzít v úvahu faktor regulačních omezení ve fázi plánování instalace elektrického vytápění, vyhřívaných podlah, infrasaun a dalších energeticky náročných zařízení.

Nejprve se musíte poradit s příslušnými inženýrskými službami o možnostech elektrického zařízení instalovaného před bytem.

Pokud se rozhodnete vypočítat parametry elektrického vedení sami, bude pro vás užitečné pochopit takové pojmy, jako je: proud, výkon a napětí. Více podrobností v článku - Jak vypočítat výkon, proud a napětí: principy a příklady výpočtů pro domácí podmínky

Závěry a užitečné video k tématu

Videa obsahují praktické rady elektrikářů při výběru a nákupu domácí elektroinstalace. Pomohou vám zakoupit zařízení, které odpovídá kabelu, což rozhodně ochrání váš domov před možnými problémy s přetížením sítě.

Výběr průřezu kabelu v obchodě:

Soulad mezi průřezem kabelu a parametry pojistkové skříně:

Výběr části kabelu a stroje:

Chyby při výběru elektrického kabelu:

Hlavními faktory při výběru kabelu pro domácí elektroinstalaci jsou výkon domácích spotřebičů a omezení elektrických sítí, které dodávají elektrickou energii do bytu.

Výběrem správného průřezu vodiče můžete k síti připojit všechny potřebné elektrické spotřebiče. To eliminuje nepříjemnosti při obsluze zařízení a pomáhá předcházet požárům v elektroinstalaci.

Máte co dodat nebo máte dotazy k výpočtu průřezu vedení? Zanechte prosím komentáře k publikaci a zapojte se do diskuzí k materiálu.Kontaktní formulář se nachází ve spodním bloku.