У Правилах управління електроустановок чітко розписано, скільки струму має сумарно споживати міська квартира, А, отже, кабель якого перерізу повинен бути використаний в ній. Його параметри: площа перерізу 2,5 мм², діаметр 1,8 мм, струмове навантаження 16 А. Звичайно, збільшення кількості побутових приладів змінює ці показники, тому порада – використовувати мідний кабель площею 4 мм², діаметром 2,26 мм, який витримуватиме струмове навантаження 25 А.
Для приватного будинку ці експлуатаційні показники також є прийнятними. Але необхідно враховувати той момент, що у квартирі чи будинку електрична схемарозбивається на контури (шлейфи), які будуть піддаватися різним навантаженням залежно від потужності споживача. Тому доведеться проводити вибір перерізу кабелю по струму (таблиця ПУЕ в даному випадкудобрий помічник).
Розрахунок перетину дроту
Почнемо не з таблиці, і з розрахунку. Тобто кожна людина, не маючи під рукою інтернет, де вільному доступіПУЭ з таблицями є, може самостійно провести розрахунок перерізу кабелю струмом. Для цього знадобиться штангенциркуль та формула.
Якщо розглянути перетин кабелю, це коло з певним діаметром. Існує формула площі кола:
S = 3,14 * D² / 4, де 3,14 - це Архімедове число, "D" - діаметр виміряної жили. Формулу можна спростити: S = 0,785 * D ².
Якщо провід складається з кількох жил, то вимірюється діаметр кожної, обчислюється площа, потім усі показники підсумовуються. А як вирахувати перетин кабелю, якщо кожна його жила складається з кількох тоненьких проводків? Процес трохи ускладнюється, але не дуже. Для цього доведеться підрахувати кількість проводків в одній жилі, виміряти діаметр одного проводка, обчислити його площу за описаною формулою та помножити цей показник на кількість проводків. Це і буде перетин однієї жили. Тепер необхідно це значення помножити на кількість жил.
Якщо немає бажання рахувати проводки та вимірювати їх розміри, треба просто заміряти діаметр однієї жили, що складається з кількох дротів. Знімати розміри треба акуратно, щоби не зім'яти жилу. Зверніть увагу, що цей діаметр не є точним, тому що між проводками залишається простір. Тому отриману величину треба помножити на коефіцієнт, що знижує – 0,91.
Співвідношення струму та перерізу
Щоб зрозуміти, як працює електричний кабель, необхідно згадати звичайну водопровідну трубу. Чим більший її діаметр, тим більше води через неї проходитиме. Те саме і з проводами. Чим більша їх площа, тим більша сила струму, через них пройде. При цьому кабель не перегріватиметься, що є найважливішою вимогою правил пожежної безпеки.
Тому зв'язування перетин – струм є основним критерієм, що використовується у підборі електричних дротіву розведенні. Тому вам необхідно спочатку розібратися, скільки побутових приладів та якої загальної потужності буде підключено до кожного шлейфу. Наприклад, на кухні обов'язково встановлюється холодильник, мікрохвильова піч, кавомолка і кавоварка, електрочайник іноді посудомийна машина. Тобто, всі ці прилади можуть одночасно бути включені одночасно. Тому в розрахунках і використається сумарна потужність приміщення.
Дізнатись споживану потужність кожного приладу можна з паспорта виробу або на бирці. Наприклад позначимо деякі з них:
- Чайник – 1-2 квт.
- Мікрохвильова піч і м'ясорубка 1,5-2,2 кВт.
- Кавомолка та кавоварка – 0,5-1,5 кВт.
- Холодильник 0,8кВт.
Дізнавшись потужність, яка діятиме на проводку, можна підібрати її перетин із таблиці. Не розглядатимемо всі показники даної таблиці, покажемо ті, які переважають у побуті.
- Сила струму 16 А, перетин кабелю 2,7 мм, діаметр дроту 1,87 мм.
- 25 А - 4,2 - 2,32.
- 32 А – 5,3 – 2.6.
- 40 А - 6,7 - 2,92.
Але тут є нюанси. Наприклад, вам потрібно підключити пральну машину. Фахівці рекомендують до таких потужних приладів із розподільчого щита проводити окремий контур, запитавши його на окремий автомат. Так ось споживана потужність пральної машини – 4 кВт, а це струм силою 18 А. У таблиці ПУЕ цього показника немає, тому необхідно доводити його до найближчого більшого, а це 20 А, до якого підходить контур перетином 3,3 мм² діаметром 2,05 мм. Знов-таки, дроти з таким значенням немає, отже, доводимо його до найближчого більшого. Це 4 мм. До речі, таблиця стандартних розмірівелектричних дротів також є в інтернеті у вільному доступі.
Увага! Якщо під рукою не було кабелю потрібного перерізу, то можна його замінити двома, трьома і так далі проводами меншої площі, які з'єднуються паралельно. При цьому сумарний їх перетин має співпадати з перетином номіналу. Наприклад, щоб замінити кабель перетином 10 мм², можна замість нього використовувати або два дроти по 5 мм², або три по 2, 3 і 5 мм², або чотири: два по два і два по три.
Трифазне підключення
Трифазна мережа – це три дроти, якими і рухається струм. Відповідно, навантаження приладу, підключеного на три фази, зменшується втричі на кожній фазі. Тому кожної фази можна використовувати кабель меншого перерізу. Тут теж співвідношення – утричі. Тобто, якщо перетин кабелю в однофазної мережіодно 4 мм², то трифазної можна брати 4/1,75=2,3 мм². Перекладаємо у стандартний більший розмір за таблицею ПУЕ – 2,5 мм.
Досить велику кількістьбудинків і квартир ще є електричне розведення алюмінієвим кабелем. Нічого поганого про нього сказати не можна. Алюмінієвий кабель чудово служить, і як показало життя, термін його експлуатації практично нічим не обмежений. Звичайно, якщо правильно підібрати його струмом і грамотно провести з'єднання.
Так само як і у випадку з мідним кабелем, проведемо порівняння алюмінієвого по перерізу, силі струму та потужності. Знову ж таки, не будемо розглядати все, візьмемо лише ходові параметри.
- Кабель перетином 2,5 мм² витримує силу струму, що дорівнює 16 А, і потужність споживача 3,5 кВт.
- 4 мм² - 21 А - 4,6 кВт.
- 6 – 26 – 5,7.
- 10 – 38 – 8,4.
Вибір дроту
Робити внутрішню розведення найкраще з мідних дротів. Хоча алюмінієві їм не поступляться. Але тут є один нюанс, який пов'язаний з правильно проведеним з'єднанням ділянок у розподільчій коробці. Як показує практика, місця з'єднань часто виходять з ладу через окислення алюмінієвого дроту.
Ще одне питання, який провід вибрати: одножильний чи багатожильний? Одножильний має кращу провідність струму, тому саме його рекомендують до застосування у побутовій електричній розводці. Багатожильне має високу гнучкість, що дозволяє його згинати в одному місці по кілька разів без шкоди якості.
Вибір кабелю за марками. Тут оптимальний варіант – кабель ВВГ. Це мідні дроти із подвійною пластиковою ізоляцією. Якщо вам зустрінеться марка «NYM», то вважайте, що це той самий ВВГ, тільки закордонного виконання.
Увага! Використовувати сьогодні дроти марки ПУНП заборонено. Для цього є ухвала Головдерженергонагляду, яка діє аж з 1990 року.
Висновок на тему
Як бачите, провести вибір перерізу кабелю за силою струму, що діє у споживчій мережі, не дуже складно. Практично не потрібно займатися якимись складними математичними маніпуляціями. Для зручності завжди можна скористатися таблицями правил ПУЕ. Головне – правильно підрахувати загальну потужність усіх споживачів, встановлених однією електричному контурі.
Схожі записи:
Вибір перерізу дроту для постійного струму. Падіння напруги (пояснення у статті)
Кажуть, що свого часу між Едісоном і Тесла проходило суперництво - який струм вибрати для передачі на великі відстані - змінний чи постійний? Едісон був за те, щоб для передачі електроенергії використовувати постійний струм. Тесла стверджував, що змінний струм легше передавати та перетворювати.
Згодом, як відомо, переміг Тесла. Зараз повсюдно використовується змінний струм, у Росії із частотою 50 Гц. Такий струм дешевше передавати на великі відстані. Хоча є лінії електропередач постійного струму спеціального застосування.
А якщо використати висока напруга(наприклад, 110 або 10 кВ), виходить значна економія на проводах, порівняно з низьким напругою. Про це я розповідаю у статті про те, .
Падіння напруги на дроті
Стаття буде конкретна, з теоретичними викладками та формулами. Кому не цікаво, що звідки і чому, раджу перейти одразу до Таблиці 2 — Вибір перетину дроту залежно від струму та падіння напруги.
2. Синій колір— коли застосування надто товстого дроту економічно та технічно недоцільне та дороге. За поріг взяв падіння менше 1 на довжині 100 м.
Як користуватись таблицею вибору перетину?
Користуватись таблицею 2 дуже просто. Наприклад, необхідно запитати деякий пристрій струмом 10А і постійною напругою 12В. Довжина лінії – 5 м. На виході блоку живлення можемо встановити напругу 12,5 В, отже, максимальне падіння – 0,5В.
В наявності - провід перетином 1,5 квадрата. Що бачимо із таблиці? На 5 метрах при струмі 10 А втратимо 0,1167 В х 5м = 0,58 В. Начебто підходить з огляду на те, що більшість споживачів терпить відхилення +-10%.
Але. Адже провід у нас фактично два, плюс і мінус, ці два дроти утворюють кабель, на якому і падає напруга живлення навантаження. І оскільки загальна довжина - 10 метрів, то падіння буде насправді 0,58 +0,58 = 1,16 ст.
Інакше кажучи, за такого розкладу на виході БП 12,5 Вольт, а на вході пристрою - 11,34. Цей приклад актуальний для .
І це — не враховуючи перехідний опір контактів і неідеальність дроту («проба» міді та, домішки, тощо)
Тому такий шматок кабелю, швидше за все, не підійде, потрібен провід перетином 2,5 квадрата. Він дасть падіння 0,7 на лінії 10 м, що прийнятно.
А якщо іншого дроту немає? Є два шляхи, щоб знизити втрату напруги у дротах.
1. Потрібно розміщувати джерело живлення 12,5 В якомога ближче до навантаження. Якщо взяти приклад вище, 5 метрів нас влаштує. Так завжди і роблять, щоби заощадити на дроті.
2. Підвищувати вихідну напругу джерела живлення. Це темно тим, що зі зменшенням струму навантаження напруга на навантаженні може піднятися до неприпустимих меж.
Наприклад, у приватному секторі на виході трансформатора (підстанції) встановлюють 250-260 Вольт, у будинках біля підстанції лампочки горять як свічки. У сенсі недовго. А мешканці на околиці району скаржаться, що напруга нестабільна і опускається до 150-160 Вольт. Втрата 100 Вольт! Помноживши на струм, можна вирахувати потужність, яка опалює вулицю, і хто за це платить? Ми, графа у квитанції «втрати».
Висновок щодо вибору перерізу дроту для постійної напруги:
Чим коротший і товстіший провід, яким тече постійний струм, тим менше падіння напруги на ньому, тим краще. Тобто втрата напруги у проводах мінімальна.
Якщо дивитися на таблицю 2, потрібно вибирати значення зверху-справа, не переходячи в синю зону.
Для змінного струмуситуація та ж, але питання не стоїть настільки гостро - там потужність передається за рахунок підвищення напруги та зниження струму. Див. формулу (1).
На закінчення - таблиця, в якій падіння постійної напругизадано межею 2%, а напруга живлення дорівнює 12 В. Шуканий параметр - максимальна довжина дроту.
Увага! Мається на увазі двопровідна лінія, наприклад кабель, що містить 2 дроти. Тобто той випадок, коли через кабель довжиною 1 м струм робить шлях 2 м, туди-сюди. Я навів цей випадок, т.к. він найчастіше зустрічається практично. Для одного дроту, щоб дізнатися падіння на ньому напруги, треба число всередині таблиці помножити на 2. Дякуємо уважним читачам!
Таблиця 3. Максимальна довжина дроту падіння постійного напруги 2%.
S,мм² 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 75 100 1 7 10,91 17,65 28,57 42,86 70,6 109,1 176,5 244,9 — — — 2 3,53 5,45 8,82 14,29 21,4 35,3 54,5 88,2 122,4 171,4 — — 4 1,76 2,73 4,41 7,14 10,7 17,6 27,3 44,1 61,2 85,7 130,4 — 6 1,18 1,82 2,94 4,76 7,1 11,7 18,2 29,4 40,8 57,1 87 117,6 8 0,88 1,36 2,2 3,57 5,4 8,8 13,6 22 30,6 42,9 65,25 88,2 10 0,71 1 1,76 2,86 4,3 7,1 10,9 17,7 24,5 34,3 52,2 70,6 15 — 0,73 1,18 1,9 2,9 4,7 7,3 11,8 16,3 22,9 34,8 47,1 20 — — 0,88 1,43 2,1 3,5 5,5 8,8 12,2 17,1 26,1 35,3 25 — — — 1,14 1,7 2,8 4,4 7,1 9,8 13,7 20,9 28,2 30 — — — — 1,4 2,4 3,6 5,9 8,2 11,4 17,4 23,5 40 — — — — — 1,8 2,7 4,4 6,1 8,5 13 17,6 50 — — — — — — 2,2 3,5 4,9 6,9 10,4 14,1 100 — — — — — — — 1,7 2,4 3,4 5,2 7,1 150 — — — — — — — — — 2,3 3,5 4,7 200 — — — — — — — — — — 2,6 3,5 Наша півторашка по цій таблиці може мати довжину лише 1 метр. Падати у ньому буде 2%, чи 0,24В. Перевіряємо за формулою (4) все сходиться.
Якщо напруга вища (наприклад, 24 В постійного струму), то і довжина може бути відповідно більшою (в 2 рази).
Все вищесказане відноситься не тільки до постійного, а й взагалі до низької напруги. І при виборі площі перерізу в таких випадках слід керуватися не лише нагріванням дроту, а й падінням напруги на ньому. Наприклад, при .
Прошу прокоментувати статтю, у кого як теорія збігається із практикою?
У процесі проведення ремонту зазвичай завжди замінюють стару електропроводку. Це з тим, що останнім часом з'явилося багато корисних побутових приладів, які полегшують життя домогосподарок. Причому споживають вони чимало енергії, чого стара проводка просто може не витримати. До таких електроприладів слід зарахувати пральні машини, електричні духовки, електрочайники, Мікрохвильові печіі т.д.
Прокладаючи електропроводи, слід знати, якого перетину провід потрібно прокласти, щоб запитати той чи інший електроприлад або групу електроприладів. Як правило, вибір здійснюється як за потужністю, що споживається, так і за силою струму, який споживають електроприлади. При цьому потрібно враховувати як спосіб укладання, так і довжину дроту.
Досить просто здійснити вибір перерізу кабелю, що прокладається, за потужністю навантаження. Це може бути одне навантаження чи сукупність навантажень.
Кожен побутовий прилад, тим паче новий, супроводжується документом (паспортом), де зазначено його основні технічні дані. Крім цього, такі дані є на спеціальних табличках, прикріплених до корпусу виробу. На цій табличці, що розташовується збоку або ззаду приладу, вказується країна-виробник, його заводський номер і, звичайно ж, його споживана потужність у ватах (W) та струм, який споживає апарат в амперах (А). На виробах вітчизняного виробникапотужність може вказуватися у ватах (Вт) або кіловатах (кВт). На імпортних моделях присутня літера W. Крім цього, споживана потужність позначається як "ТО" або "ТО MAX".
Приклад подібної до таблички, де вказана основна інформація про прилад. Таку табличку можна знайти на будь-якому технічному пристрої. У випадку, якщо дізнатися потрібну інформацію не вдається (на табличці затерся напис або побутової технікище немає) можна дізнатися приблизно, яку потужність мають найпоширеніші побутові прилади. Всі ці дані можна знайти в таблиці. В основному, електроприлади стандартизовані за споживаною потужністю та особливого розкиду даних немає.
У таблиці вибираються саме електроприлади, які планується придбати, і записуються їх споживаний струм і потужність. Зі списку краще вибирати показники, які мають максимальні величини. У такому разі не вдасться прорахуватися і проводка виявиться надійнішою. Справа в тому, що чим товстіший кабель, тим краще, тому що проводка гріється набагато менше.
Як здійснюється вибір
При виборі дроту слід підсумувати всі навантаження, які будуть підключені до цього дроту. При цьому слід проконтролювати, щоб усі показники були виписані або у ватах, або кіловатах. Щоб перевести показники до одного значення, слід цифри або поділити, або помножити на 1000. Наприклад, щоб перевести у вати, слід усі цифри (якщо вони в кіловатах) помножити на 1000: 1,5 кВт = 1,5 х1000 = 1500 Вт. При зворотному перекладі дії виробляються у порядку: 1500 Вт = 1500/1000 = 1,5 кВт. Як правило, всі розрахунки проводяться у ватах. Після таких розрахунків проводиться вибір кабелю, скориставшись відповідною таблицею.
Скористатися таблицею можна наступним чином: знаходять відповідний стовпчик, де вказано напругу живлення (220 або 380 вольт). У цьому стовпчику знаходиться цифра, яка відповідає потужності споживання (треба брати трохи більше значення). У рядку, що відповідає споживаної потужності, у першому стовпці вказано перетин дроту, який можна використовувати. Вирушаючи до магазину за кабелем, слід шукати провід, переріз якого відповідає записам.
Який провід використовувати – алюмінієвий чи мідний?
У цьому випадку все залежить від споживаної потужності. До того ж, мідний дрітвитримує навантаження вдвічі більше, ніж алюмінієвий. Якщо навантаження великі, то краще віддати перевагу мідному дроту, так як він буде тоншим і його легше прокладати. До того ж, його простіше підключати до електроустаткування, у тому числі і до розеток, і вимикачів. На жаль, провід з міді має суттєвий мінус: він коштує набагато дорожче за дроти з алюмінію. Попри це він прослужить набагато довше.
Як розрахувати перетин кабелю струмом
Більшість майстрів розраховують діаметри проводів по струму, що споживається. Іноді це спрощує завдання, тим більше, якщо знати який струм витримує провід, що має ту чи іншу товщину. Для цього необхідно виписати всі показники споживаного струму та підсумувати. Перетин дроту можна підібрати за тією ж таблицею, тільки тепер потрібно шукати стовпчик, де вказано струм. Як правило, завжди вибирається більше значення для надійності.
Наприклад, для підключення варильної поверхні, яка може споживати максимальний струм до 16А, обов'язково вибирається мідний дріт. Звернувшись за допомогою до таблиці, результат можна знайти в третій колонці зліва. Оскільки там немає значення 16А, вибираємо найближче, більше – 19А. Під цей струм підходить значення перерізу кабелю, що дорівнює 2,0 мм квадратних.
Як правило, підключаючи потужні побутові прилади, їх запитують окремими проводами з установкою окремих автоматів включення. Це значно спрощує процес підбору проводів. До того ж, це частина сучасних вимогдо електропроводки. Плюс, це практично. В аварійній ситуації не доведеться відключати електроенергію повністю, у всьому будинку. Не рекомендується вибирати дроти за меншим значенням. Якщо кабель постійно буде працювати при максимальних навантаженнях, це може призвести до аварійним ситуаціямв електричної мережі. Результатом може бути пожежа, якщо неправильно підібрані автоматичні вимикачі. При цьому слід знати, що вони від загоряння оболонки дроту не захищають, а підібрати точно по струму не вдасться, щоб він зміг захистити дроти від перевантаження. Справа в тому, що вони не регулюються та випускаються на фіксоване значення струму. Наприклад, на 6А, 10А, 16А і т.д.
Вибір дроту із запасом дозволить надалі встановити на цю лінію ще один електроприлад або навіть кілька, якщо це відповідатиме нормі споживання струму.
Розрахунок кабелю за потужністю та довжиною
Якщо взяти до уваги середньостатистичну квартиру, то довжина проводів не досягає таких величин, щоб брати до уваги цей фактор. Незважаючи на це, бувають випадки, коли при виборі дроту слід враховувати їх довжину. Наприклад, потрібно підключити приватний будиноквід найближчого стовпа, який може бути на значній відстані від будинку.
При значних струмах споживання довгий провід може впливати на якість електропередачі. Це пов'язано із втратами у самому дроті. Чим більше буде довжина дроту, тим більше виявляться втрати у дроті. Іншими словами, чим більше буде довжина дроту, тим більше виявиться падіння напруги на даній ділянці. Щодо нашого часу, коли якість електроживлення залишає бажати кращого, подібний фактор відіграє істотну роль.
Щоб це знати, знову доведеться звернутися до таблиці, де можна визначити переріз дроту, залежно від відстані до живлення.
Таблиця визначення товщини дроту, залежно від потужності та відстані.
Відкритий та закритий спосіб прокладання проводів
Струм, що проходить по провіднику, змушує його нагріватися, оскільки має певний опір. Отже, що більше струм, то більше тепла у ньому виділяється, за умов однакового перерізу. При одному і тому ж струмі споживання тепла виділяється на провідниках меншого діаметра більше, ніж на провідниках, що мають велику товщину.
Залежно від умов прокладки змінюється і кількість тепла, що виділяється на провіднику. При відкритій прокладці, коли провід активно охолоджується повітрям, можна віддати перевагу тонкому дроту, а коли провід прокладається закритим і охолодження його зведено до мінімуму, то краще вибирати товстіші дроти.
Подібну інформацію також можна знайти в таблиці. Принцип вибору такий самий, але з урахуванням ще одного фактора.
І, нарешті, найголовніше. Справа в тому, що в наш час виробник намагається заощаджувати на всьому, у тому числі на матеріалі для проводів. Дуже часто заявлений переріз не відповідає дійсності. Якщо продавець не повідомляє покупця, то краще на місці провести вимірювання товщини дроту, якщо це критично. Для цього достатньо взяти з собою штангенциркуль і заміряти товщину дроту в міліметрах, після чого порахувати його переріз за простою формулою 2*Pi*D або Pi*R у квадраті. Де Pi - це постійне число, що дорівнює 3,14, а D - це діаметр дроту. В іншій формулі – відповідно Pi = 3,14, а R у квадраті – це радіус у квадраті. Радіус вирахувати дуже просто, достатньо діаметр поділити на 2.
Деякі продавці прямо вказують на невідповідність заявленого перерізу та дійсного. Якщо провід вибирається з великим запасом - це зовсім не істотно. Головна проблема полягає в тому, що ціна дроту порівняно з його перетином не занижується.
