Каждый день в мире придумывают новые приборы для комфорта.
И все эти приборы работают от электросети, либо от нее заряжаются. Иногда, особенно в старых домах, сделав новую покупку и включив ее сеть, «вырубает пробки» счетчика. Поэтому необходимо понимать, как правильно подобрать провода, а именно выбрать сечение кабеля, чтобы избежать возможных проблем.
1. Способы прокладки проводов
Сейчас принято «прятать» провода в стену, в перекрытия, в фундамент, и при какой-либо неисправности добраться до кабеля порой невозможно. Поэтому, еще на стадии строительства или ремонта, важно вдумчиво подойти к проведению электросети в помещении. А начинается она с подбора толщины или сечения кабеля.
2. Толщина проводов
Если брать слишком тонкий кабель, он будет перегреваться, что рано или поздно произойдет перегрев и перегоранию проводки. Конечно, кабель нужно брать с неким «запасом по толщине», но если совсем перестраховаться и взять диаметр провода намного больше, чем нужно, то это повлечет за собой неоправданно большие финансовые расходы при оплате счетов за электроэнергию.
Чтобы электропроводка работала хорошо и не беспокоила важно правильно подобрать толщину и материал проводов. Лучше всего в данном вопросе привлечь грамотного специалиста или получить его консультацию, но если есть уверенность в собственных силах и знаниях, нужно учесть несколько важных показателей.
При расчете толщины кабеля необходимо знать нагрузку на сеть, т.е. простыми словами, нужно знать технические характеристики всех, подключаемых к сети приборов. Также не стоит забывать про длину проводимых электросетей и способ их укладки.
3. Нагрузка на провода
При подборе кабеля, необходимо узнать потребляемую мощность или силу тока каждого в отдельности прибора, подключаемого к данной сети. Для этого выписываем данные из паспортов или с корпусов техники. Там есть основная информация и, чаще всего, там также можно найти необходимые нам цифры по мощности и силе тока. Если же паспорт давно потерян, а данные на корпусе затерты читается, в интернете можно найти всю необходимую информацию по технике. Например, средние показатели потребления электроэнергии приборов уже приведены в готовые таблицы. В качестве примера приведена Таблица 1.
Таблица 1. Примерные мощности некоторых бытовых электроприборов.
Теперь остается просто просуммировать все значения мощностей подключаемой к сети технике, и в итоге получается общая нагрузка сети.
Как видно из Таблицы 1., потребляемая мощность на электроприборах указывается с большим интервалом. Лучше брать максимальное значение, чтобы заложить необходимый «страховой» запас диаметра кабеля, а не брать провод с самым большим сечением.
Далее нужно учесть из какого материал провода. Раньше, в СССР всю электросеть делали из алюминиевых проводов, т.к. как этот материал дешевле, да и у людей не было столько приборов в быту. Алюминий достаточно капризный металл: очень твердый, но в то же время, хрупкий материал. Скрутки из него невозможно пропаять и сложно сварить, а загнуть его можно раза два-три, и провод сломан, т.е. повредив провод один раз, отремонтировать его практически невозможно.
Более того, при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше, т.к. у нее удельное сопротивление меньше. Поэтому в настоящее время проводку делают из более мягкой и пластичной, но дорогой меди, которая при длительном использовании, окупает затраты по себестоимости.
Важно также знать напряжение в сети. В РФ используют 2 типа: в быту — однофазный, с рабочим напряжением сети 220V, и в промышленных масштабах — трехфазный в 380V.
Далее берем готовые таблицы для подбора диметра кабеля и, учитывая вышеуказанные факторы (нагрузку, материал и тип напряжения), находим оптимальное значение для провода.
Таблица 2. Таблица выбора сечения для медного кабеля.
Таблица 3. Таблица выбора сечения для алюминиевого кабеля.
При подборе проводки по силе тока, нужно сделать все те же описанные выше действия, просто брать значения с единицей измерения силы тока — А(ампер). В Таблицах 2,3 смотрим столбец «ток, А».
Не забываем, что выбор сечения кабеля электропроводки зависит также и от длины, прокладываемой сети.
Т.к. в любом проводнике присутствует сопротивление материала, которое имеет прямо пропорциональную зависимость от длины кабеля(чем длиннее проводка, тем больше потерь по мощности), игнорировать длину проводки при выборе значения сечения нельзя. В быту длина кабеля не такая большая и потери мощности не превышают 5%. В масштабах производства же длина кабеля может составлять не один десяток метров, да и нагрузка на сеть в разы больше. И если в такой сети потери превышают 5%, то необходимо принять меры для их снижения.
Для определения потери мощности в кабеле надо рассчитать:
— сопротивление:
Rпровода=p*2L/S,
где p —для меди 0,0175 Ом · мм2/м, а для алюминия – 0,028 Ом · мм2/м.
L – длина кабеля;
S – сечение кабеля.
— потерю напряжения:
Uпотерь=Iнагрузки*Rпровода,
где Iнагрузки – сила тока сети (из Таблицы 2,3)
— величину потерь напряжения:
ПОТЕРИ=(Uпотерь/Uном)*100%,
где Uном – напряжение в сети 220V или 380V.
Чтобы уменьшить потери мощности можно, например, выбрать кабель с большим сечением, пересмотреть схему укладки кабеля так, чтобы сократить его длину или, как это делают в последнее время в современных квартирах, разбить сеть на несколько линий питания. Как пример, выводят отдельно розетки, другой линией делают осветительные приборы, а такие приборы, как электрическая плита подключают отдельно к третьей линии.
Последний вариант не только снизит нагрузку сети и уменьшит потери мощности, но и позволит использовать проводку с меньшим сечением, повысит надежность электроснабжения, а также это удобно при поиске неисправностей.
Также на выбор сечения кабеля влияет способ укладки проводов.
Применяется два способа укладки кабеля: открытый и закрытый. В зависимости от того, как будут уложены провода, изменяется и количество тепла, выделяемое на проводнике.
При открытой прокладке, когда кабель постоянно находится в контакте с воздухом и охлаждается. В этом случае можно выбрать провод с сечением, полученном при расчетах.
Открытый способ менее затратный и более легкий, чем закрытый. Проще обнаружить неисправности сети, и удлинить, сделать отвод. Но он не эстетичен.
Закрытый же способ подразумевает под собой упаковку кабеля в специальные трубки и короба, часто, проводка прокладывается внутри стен и других конструкций, где нет постоянного контакта воздухом и, как следствие, охлаждение сведено к минимуму. Также будет затруднен доступ к кабелю в случае неисправности.
В данном случае, уместнее взять сечение на 20-30% больше от полученного ранее расчетного значения. Несмотря на то, что этот способ укладки проводов достаточно трудоемкий и финансово-затратный, он все чаще используется, т.к. современный ремонт не подразумевает под собой «торчащие провода».
4. Выводы
Правильный выбор сечения кабеля не только убережет кошелек от ненужных затрат на электроэнергию и испорченную технику, но и обезопасит помещение и, возможно даже, сохранит чьи-то жизни. Поэтому можно потратить немного времени и провести несложные расчеты для выбора сечения кабеля. Более того, в интернете можно воспользоваться готовыми калькуляторами, которые уже учитывают все вышеописанные факторы.
