Неправильно виконані електромонтажні роботи під час будівництва або ремонту будинку часто супроводжуються аваріями, пожежею або отриманням електричних травм. Тому одразу на стадії їх планування необхідно використовувати проводку, що відповідає вимогам безпеки та правильно виконувати розрахунок перерізу кабелю за потужністю і струмом.

У статті показую, як здійснити розрахунок перетину кабелю за потужністю: таблиці додаються. Інформацію для новачків доповнюю картинками та схемами, що пояснюють основні електричні процеси, вплив довжини лінії, падіння напруги та допустиме навантаження згідно ПУЕ.

Чим небезпечна неправильно змонтована електропроводка: як виявляються приховані ризики

З початку дачного сезону привів до мене новий сусід свого знайомого Андрія. У того прохання: допомогти вирішити питання зі зниженою напругою на його ділянці. Особливо його непокоїть низький рівень у гаражі, де він розмістив свою майстерню з електричними верстатами.

Поїхали дивитися та перевіряти. Напруга подається на вступний щит приватного будинку. Мій кишеньковий мультиметр показав 203 вольти, що в принципі прийнятно для сільської місцевості.

А ось далі почалися чудеса. На його великій території розміщено кілька господарських споруд. Вони підключені послідовним ланцюжком: одне до одного. Гараж знаходиться на самому кінці.

Загальна довжина магістралі перевищує сотню метрів. Підключення виконано тим, що було під рукою: мідний провід 1,5 мм кв, а окремі ділянки між будівлями запроторені навіть скручуваннями з алюмінію 2,5 квадрата.

Ця ділянка має підвищений опір. Воно створює падіння напруги на вході до гаража до 185 вольт. А цього недостатньо для нормальної роботи електродвигунів різних верстатів.

У Андрія на ділянці від будинку до майстерної втрати становили 18 вольт. Він збирався придбати стабілізатор напруги для гаража, а я йому пояснив, що так робити не можна з таких причин:

1. стабілізатор підніме рівень напруги на своєму виході та потужність споживання верстатами ще більше зросте;
2. від цього додатково збільшиться навантаження на проводку.

У цій ситуації виникне додаткове просідання напруги на вході в стабілізатор, що спричинить:

• його відключення від захисту;
• або виникнення аварійної ситуації у проводці через її перевантаження та перегрівання.

Непотрібні втрати напруги можна усунути тільки правильним підбором перерізу кабелю живлення з урахуванням потужності, що транслюється, довжини магістралі та його надійним монтажем.

Принципи вибору кабелю струму: які процеси враховуються

Провід та кабелі для домашньої проводки випускаються великим асортиментом з різним перерізом жил з міді або алюмінію. Їх поперечний переріз обчислюється за формулою площі кола через діаметр, який легко визначити вимірювальними інструментами, наприклад мікрометром.

Оскільки вони призначені для роботи в різних умовах експлуатації, то мають різну конструкцію, кожна з яких має свою назву, наприклад, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС та інші позначення.

Внутрішня конструкція кожного з них складається з металевих жил та ізоляції. Як приклад показую картинкою кабель ВВГнг.

Будь-яка жила має електричний опір. При проходженні струму нею виділяється тепло, що описується законом Джоуля-Ленца. Воно залежить від величини навантаження, часу її протікання та опору провідника.

При цьому відбувається нагрівання:

1. металу жили;
2. шару ізоляції;
3. навколишнього кабелю середовища.

Як впливають умови експлуатації на роботу проводки: особливості відкритої та закритої прокладки

Зовнішнє кабель середовище може відводити тепло, знижуючи нагрівання, або підвищувати його температуру за рахунок локалізації місця прокладки розташованими в безпосередній близькості теплоізолюючими матеріалами.

Тому розташована на відкритому повітрі проводка завдяки природній вентиляції охолоджується краще, ніж захована в трубах або всередині будівельних конструкцій.

Ізоляційні матеріали добре працюють при нагріванні до допустимої температури, а після досягнення нею критичних значень усихають, втрачаючи діелектричні властивості. Тоді через них створюються струми витоків, що призводять до аварій чи пожеж.

Тому для кожного типу дроту вже вибрано температуру допустимого нагріву з урахуванням проходження по них тривалих навантажень. Оскільки опір згідно із законом Ома вже впливає на величину струму, то за ним проводиться весь розрахунок перерізу кабелю.

При використанні цієї методики необхідно підсумовувати всі навантаження, які можуть проходити по жилі. Наприклад, розетки, підключені шлейфом, можуть живити одночасно кілька побутових приладів. Цей момент слід враховувати при виборі перерізу кабелю, що живить їх.

Щоб не ускладнювати цей процес на практиці використовуються вже готові таблиці. Наводжу витримку їх, необхідну домашнього майстра.

Спосіб вибору перерізу кабелю струмом є базовим. Він:

• ґрунтується на численних наукових експериментах;
• закладено у ПУЕ для забезпечення надійної та безпечної роботи електрообладнання;
• дозволяє оптимально вибрати переріз проводки за ціною.

Для забезпечення підвищеної безпеки при експлуатації допустимо створювати запас площею, використовуючи кабель з більш товстими жилами. А монтувати його із зменшеним перерізом небезпечно.

Як розрахувати кабель за потужністю навантаження простими словами

У більшості сучасних побутових приладів у супровідній документації вказується інформація не про струм навантаження, а про величину потужності споживання. Ці параметри електричної мережі взаємопов’язані.

Їх легко перерахувати за відомими формулами, що містяться у шпаргалці електрика.

Однак є простіший і доступніший шлях: вже готова таблична форма. Вона рятує людину від математичних обчислень.

Тут діє те саме правило складання потужностей всіх підключених приладів, як і раніше для струму навантаження.

Розберемо приклад. У розеточну групу з трьох послідовно підключених розеток може бути одночасно вставлено три споживачі з навантаженням 2, 1,5 та 1,0 кВт. Складаємо їх та отримуємо 4,5 кіловати.

Дивимося таблицю. Для проведення 220 вольт, прокладеної відкритим способом, достатньо використовувати мідь перетином півтора квадрата або алюміній – 2,5. При виборі закритого способу монтажу потрібно збільшити мідний провід до 2,5 мм кв, а алюмінієвий – до 4,0 мм.

До речі: на будь-які розеткові групи загальноприйнято виконувати монтаж проводів із перетином від 2,5 квадратних міліметрів. Тут діють додаткові вимоги до їхньої механічної міцності, що потребує запасу за товщиною.

Особливо актуальна ця вимога до алюмінієвої проводки, що має знижену механічну міцність. У цьому неодноразово переконалися численні власники квартир у старих багатоповерхових будинках.

Створення невеликого запасу перерізу кабелю в майбутньому може позбавити власника непередбачених проблем при придбанні та підключенні нового, потужнішого електрообладнання.

Вибір перерізу кабелю за потужністю та струмом: таблиця довідкових даних

Цей спосіб увібрав у собі дві вищенаведені методики розрахунку. Вони просто зведені до загальної таблиці.

Їй зручно користуватися, маючи будь-яку інформацію: по струму навантаження або потужності, що споживається.

Чому необхідно враховувати довжину протяжної електричної магістралі у приватному будинку

У всіх таблицях враховується підсумкова дія електричного струму на нагрівання металевої жили. Його величина практично не змінюється в межах квартири.

Однак електричний опір проводу впливає на струм, а зі збільшенням відстані зростає падіння напруги.

На довгих ділянках додатково виникають втрати напруги, що потрібно враховувати в точних розрахунках або онлайн калькуляторі.

Як пояснення наведу приклад застосування при монтажі точних вимірювальних ланцюгів напруги ТН на підстанції 330 кВ.

Зроблено це для того, щоб мінімізувати втрати напруги на такій великій дистанції. Вони повинні вносити похибку більшу 0,5%. Короткі відстані не мають істотного впливу на втрати, але довгі магістралі вимагають збільшення перерізу.

FAQ