Розрахунок перетину дроту

Отже, ви зважилися самостійно замінити проводку в своєму будинку або квартирі, але перш, ніж приступати до монтажних робіт, вам слід виконати розрахунок перерізу проводів по потужності. Адже при неправильному виборі перетину проводів при серйозних навантаженнях вони будуть грітися.

Нагрівання провідників веде до зниження їх провідності, що веде до ще більшого нагрівання. Наслідком такого перегріву може стати не тільки руйнування проводів і їх ізоляції, але і пожежа. Тому, щоб уникнути цього, питання розрахунків слід приділити найпильнішу увагу.

Фактори, що впливають на вибір перерізу проводу

Чинників для вибору перерізу провідника досить багато. Вплив кожного з них зведено в п.1.3 ПУЕ (Правила улаштування електроустановок). Але в даному пункті наведені принципи розрахунку для всіх можливих провідників і електроустановок.

Наша ж інструкція для розрахунку розглядає тільки мідні дроти і кабелі в полівінілхлоридної, пластмасової і гумової оболонці. Так як саме ці провідники найбільш часто застосовуються для монтажу електричної мережі в квартирі або власному будинку.

Отже:

• Найголовнішою складовою будь-якого розрахунку перетину дроту є його навантаження або струм. Номінальний струм ми отримуємо шляхом перерахунку номінальної потужності електроустановок, підключених до даного провідника. Тому перетин дроту і розрахункова потужність нерозривно пов'язані.
• Також багато в чому наш вибір залежить від матеріалу дроти. Адже ні для кого не секрет, що різні матеріали мають різну провідність. Тому пропускна здатність дроти в 1 мм2 з міді значно вище, ніж у такого ж провідника з алюмінію.

Залежність провідності від матеріалу

• Наступним важливим параметром є кількість струмопровідних жил кабелю або проводу. Адже чим більше жив в одному дроті, тим сильніше він гріється.

Зверніть увагу! Згідно п. 1.3.10 ПУЕ, при визначенні числа провідників багатожильного дроти нульова і захисна жила не приймаються в розрахунок.

• Ще одним важливим критерієм є спосіб прокладки проводу. Адже земля є найкращим теплопровідником на відміну від повітря. Тому для проводів, прокладених безпосередньо в землі, допускаються більш високі номінальні струми.
• Також при розрахунках слід враховувати спосіб прокладки проводів. Адже якщо вони укладені пучками в коробах або лотках, то вони будуть грітися один від одного. Тому при монтажі проводів пучками більше чотирьох слід вводити поправочні коефіцієнти.
• Ну і, звичайно, варто звернути увагу на температуру навколишнього середовища в місцях монтажу провідників. Практично будь-яка таблиця розрахунку перетину дроту по потужності приведена до температури навколишнього повітря + 15⁰С. Якщо температура в вашому приміщенні буде відрізнятися, то слід ввести поправочний коефіцієнт з табл. 1.3.3 ПУЕ.

Поправочні коефіцієнти залежно від температурних умов

• Для протяжних кабельних ліній, якщо падіння напруги на них перевищує 5%, це необхідно враховувати при розрахунках. Але, якщо ви не прокладаєте кабель на відстань в півкілометра і більше, цей параметр можна не враховувати.

Послідовність розрахунку перетину провідників

Так як ми розраховуємо проводку для свого будинку, то в нашій статті ми спробуємо привести і врахувати і інші норми ПУЕ, що стосуються приватних домоволодінь і квартир.

Головним з них для нас є п.6.2.2 ПУЕ, який унормовує, що в квартирах і будинках все групові лінії повинні харчуватися від автоматичних вимикачів на струм не більше 25А. Виходячи з цього, і дроти для живлення таких групових мереж не повинні розраховуватися на більший струм. Виняток становить тільки розрахунок проводів вводу харчування на квартиру.

Розрахунок номінальної потужності

Виходячи з усього вищесказаного, головним критерієм для нас є потужність приладів, що підключаються до мережі. Саме тому розрахунок варто почати з сумарною навантаження.

Перш за все, вважаємо потужні споживачі, такі як: кондиціонери, електричні печі, електронагрівачі і бойлери. Якщо потужність таких приладів перевищує 1,5 - 2кВт, то доцільно розглянути їх харчування окремою лінією.

Отже:

• Якщо ви робите розрахунок своїми руками, то бажано окремо порахувати сумарну потужність електроприладів і мережі освітлення.

На фото представлені номінальні потужності різних електроприладів

• Якщо у вас є потужні побутові прилади, то їх не враховуйте при підрахунку сумарної потужності. Для них ми виділимо окрему лінію.
• При розрахунку приймайте підключення до кожної розетки найпотужнішого електроприладу. При цьому малопотужну відео та іншу побутову техніку можна округлити. Головне, не порахуйте один і той же прилад двічі.
• У більшості випадків сумарне навантаження буде близько 3-5кВт на кожну житлову кімнату. Не лякайтеся таких цифр.
• Якщо кількість розеток у квартирі перевищує 10, то сумарне навантаження, відповідно до п.4.4 ВСН 59-88, множимо на поправочний коефіцієнт 0,9. Якщо розеток більше 20, - на 0,8.

Розрахунок номінального струму

Так як у нас є тільки формула розрахунку перетину дроту по току, то переводимо потужність в номінальний струм.

Для цього використовуємо формулу: I = P / U × cosα, де I - наш номінальний струм; P - отримана у нас сумарна потужність, U - номінальна напруга мережі (для однофазної мережі 220В, для трифазної мережі 380В); а cosα - коефіцієнт потужності.

Якщо ви знайдете його на всіх приладах, то можете отримати шляхом множення сумарний коефіцієнт потужності. А можна зневажити ним і прийняти його рівним одиниці, це створить певний запас нашими розрахунками.

• Наведемо приклад. Припустимо, сумарна потужність у нас вийшла 10кВт. Прийнявши коефіцієнт потужності дорівнює одиниці, для однофазної мережі отримуємо номінальний струм рівний 45,45А.

Зверніть увагу! Розрахунок перетину дроту по току 12В, 24В, 36В, 42В і 110В здійснюється по цій же формулі.

• Виходячи з цього, можна вибрати провід, який буде живити наш розподільний щит. Згідно табл. 1.3.4 ПУЕ, при відритому способі прокладки нам буде потрібно мідний дріт перетином 5 мм2 або, згідно табл.1.3.5 ПУЕ, алюмінієвий дріт перетином 8 мм 2.

Зведена таблиця вибору перетину дроту по номінальному струмі

• Але як ми вже відзначали, харчування електроприладів в квартирі має здійснюватися від автоматичних вимикачів на струм не більше 25А. Тому в нашому випадку ми поділяємо навантаження на дві групи, які живляться від автоматів по 25А, або на три групи, що живляться від автоматів на 16А. Тут уже визначальним стає ціна матеріалів і зручність, тому перед нами відкривається свобода вибору.

Вплив на розрахунок інших параметрів

Але розрахунок перерізу проводів по току на цьому не закінчується. Тепер нам слід врахувати всі додаткові параметри і можливі умови прокладки.

Отже:

• Якщо передбачається, що ваші дроти будуть залагоджувати пучками, то до номінальних струмів, зазначеним в таблицях, слід застосувати поправочні коефіцієнти. Так, згідно з п.1.3.10 ПУЕ, якщо кількість проводів в пучку більше 4-х, то коефіцієнт буде 0,68. Якщо більше 6, то 0,63, якщо більше десяти, то 0,6.
• Якщо передбачається, що дроти будуть прокладені в приміщеннях або на вулиці, де середня температура відрізняється від + 15⁰С, то слід скористатися температурними поправочними коефіцієнтами з таблиці 1.3.3 ПУЕ.

Зверніть увагу! Для кабелів у поліетиленовій ізоляції допускається короткочасне не більше 6 годин за 5 днів перевантаження в 10% від номінального струму. Для кабелів з ПВХ ізоляцією таке перевантаження може досягати 15%.

висновок

Вміючи робити розрахунок перетину провідника по току, ви з легкістю зможете вирішити питання безпечного монтажу вашої електричної мережі. Адже дотримання всіх норм і правил гарантує вам безаварійну і тривалу роботу вашої проводки.

А дотримуючись інші норми ПУЕ, ви зробите вашу електричну мережу ще і безпечної, що, з огляду на кількість пожеж, викликаних короткими замиканнями, далеко важливо.