Secțiunea cablului pentru instalația electrică casnică: cum să efectuați corect calculul

Montajul rețelei electrice casnice trebuie efectuat astfel încât utilizatorii să poată porni simultan mai multe aparate electrice puternice fără probleme. Prin urmare, alegerea secțiunii cablului pentru instalația electrică casnică trebuie făcută pe baza unui calcul competent al parametrilor rețelei electrice de apartament și de casă.

Există mai multe metode de calcul. Vă propunem să vă familiarizați cu diferite abordări și să alegeți varianta optimă. Pe lângă tehnologia de calcul a secțiunii cablului, articolul descrie parametrii principali de alegere a instalației electrice și indică restricțiile normative privind puterea maximă a aparatelor electrice.

De ce să cunoașteți parametrii cablului

Prizele electrice standard sunt proiectate pentru un curent continuu de 16 A, ceea ce corespunde unei puteri maxime a aparatului conectat de 3,52 kW. De obicei, la ele se conectează un cablu de cupru cu secțiunea de 2,5 mm², ceea ce poate induce în eroare la alegerea tipului de cablu pentru restul instalației electrice.

Odată cu creșterea ariei secțiunii transversale a cablului, crește și prețul acestuia. Cu toate acestea, nu merită să economisiți la instalația electrică – acest lucru poate duce la cheltuieli financiare mult mai mari în viitor.

În timpul deplasării electronilor prin metal, o parte din energie se disipează sub formă de căldură. La un curent mare și o secțiune mică a cablului, componenta termică poate duce la supraîncălzirea metalului și la topirea învelișului acestuia.

În condiții casnice, aceasta poate provoca atât un scurtcircuit în perete, cât și aprinderea firelor expuse, în special în locurile de îndoire.

Ca urmare, pot apărea următoarele situații:

1. Incendiu de amploare, dacă lângă cablu se află material inflamabil.
2. Scurgere de curent la topirea incompletă a învelișului conductorului. Aceasta duce la un consum inutil de energie electrică și la riscul de electrocutare a locatarilor.
3. Rupere invizibilă a cablului în perete. Ca urmare, o parte a apartamentului sau întreaga încăpere rămâne fără curent. După aceea, este necesară găsirea locului ruperii și înlocuirea ulterioară a instalației electrice cu repararea locală a peretelui.

Alegerea unui cablu electric gros pentru apartament, cu rezervă, are, de asemenea, un dezavantaj – cheltuieli financiare excesive, care nu au sens. Prin urmare, alegerea secțiunii instalației electrice este mai bine să se facă cu ajutorul metodelor de calcul, pentru a evita toate problemele menționate mai sus.

Factori de alegere a secțiunii instalației electrice

Nu numai puterea aparatului determină tipul instalației electrice necesare. Există și alți factori a căror influență este obligatoriu luată în considerare la calcularea secțiunii necesare a cablului. Aceștia pot influența generarea de căldură în conductor, pericolul de incendiu și caracteristicile de funcționare.

Printre acești factori de alegere a cablului se numără:

1. Materialul conductorului: cupru, aluminiu.
2. Tipul de izolație: PTFE, PVC, PE și alte materiale plastice.
3. Lungimea cablului de la sursa de curent până la aparat.
4. Metoda de pozare a cablului: montaj deschis, ascuns în perete sau cu ajutorul canalelor de cabluri.
5. Regimul de temperatură din încăpere.
6. Numărul de faze și tensiunea rețelei.
7. Schema de montaj a instalației electrice.

Cuprul are o rezistență mai mică decât aluminiul, prin urmare calculele pentru aceste materiale se efectuează separat. Secțiunea conductorului de cupru poate fi de aproximativ 1,5 ori mai mică decât cea a conductorului de aluminiu.

Materialul de izolație influențează, de asemenea, alegerea cablului electric. Există învelișuri speciale care rezistă la temperaturi ridicate fără topire sau modificare a rezistenței, prin urmare astfel de cabluri pot suporta sarcini mai mari și pot fi utilizate la temperaturi ridicate.

Gradul de cădere de tensiune depinde de lungimea cablului și de secțiunea acestuia, prin urmare, pentru funcționarea electronicii sensibile, este necesar să se ia în considerare și acești parametri.

Cablurile electrice închise în cutii sau tencuite în perete pierd căldura într-o măsură mai mică la sarcini îndelungate, prin urmare se supraîncălzesc mai repede și necesită o secțiune de calcul mai mare.

Instalația electrică care merge de la contor la cutiile de distribuție poate suporta o sarcină simultană de la mai multe aparate conectate la diferite prize. Prin urmare, calculul secțiunii acestor tronsoane de cablu trebuie efectuat separat.

De asemenea, sarcina asupra cablului electric depinde de tensiune și de numărul de faze alimentate. Dar, deoarece în uz casnic se utilizează preponderent instalația monofazată cu tensiunea de 220 V, influența acestui factor nu va fi luată în considerare.

Metodologia de determinare a secțiunii instalației electrice casnice

La calcularea secțiunii conductorului cablului electric la montarea instalației electrice casnice se iau în considerare mulți factori. Există programe informatice speciale care permit luarea în considerare a tuturor caracteristicilor casei și a nevoilor locuitorilor săi. Dar se poate determina secțiunea necesară pentru instalație și în mod independent, utilizând metodologia descrisă.

Este important să înțelegem că diametrul conductoarelor din apartament poate diferi de la o cameră la alta. La intrarea în contorul electric este unul, la cutia de distribuție secțiunea conductorului poate fi deja mai mică, iar la prize și la corpurile de iluminat – și mai mică.

Pentru fiecare tronson al instalației electrice este de dorit să se determine parametrii necesari, pentru a nu plăti în plus pentru conductoare inutil de groase.

Dacă nu doriți să calculați secțiunea instalației electrice care urmează să fie trasată, puteți apela la recomandările electricienilor experimentați, care susțin:

Calculul în funcție de puterea aparatelor

Cea mai simplă metodă de determinare a secțiunii necesare a conductorului este calculul acesteia ținând cont de puterea aparatelor electrice utilizate și de coeficienții de corecție. Această metodă presupune mai multe etape.

Etapa nr. 1. Însumarea puterilor aparatelor electrice. În mod ideal, trebuie să aflați consumul nominal de energie al fiecărui dispozitiv, indicat pe eticheta acestuia. Dacă locuința nu este încă amenajată, puteți calcula necesarul orientativ de energie electrică folosind tabelul nr. 1 de mai jos.

Aparatele electrocasnice identice ca funcționalitate și dimensiuni pot avea un consum de putere diferit de 2-3 ori, de aceea valoarea acestuia trebuie verificată pe fiecare dispozitiv (+)

La calcul, se pot folosi și parametrii dispozitivelor care se află în apartamente similare ale rudelor sau cunoscuților. Există încă o opțiune – a merge la un magazin de electrocasnice, a vedea caracteristicile acestora și, în același timp, a alege un model potrivit de echipament pentru casă.

Etapa nr. 2. Determinarea coeficientului de simultaneitate. Acesta poate fi exprimat în procente sau într-o valoare numerică de la 0 la 1. Coeficientul arată raportul dintre consumul de energie electrică al aparatelor conectate simultan la rețea și puterea totală a tuturor dispozitivelor casnice, calculată în prima etapă.

De obicei, coeficientul este de 0,8, dar poate fi calculat independent, ținând cont de obiceiurile locatarilor.

Nu trebuie să abuzați de prize portabile, de triploare și de prelungitoare. Este recomandabil să folosiți doar echipamente cu mecanism de siguranță încorporat, care întrerup alimentarea cu energie electrică la un curent mare.

Etapa nr. 3. Determinarea coeficientului de rezervă. Acest indicator ține cont de posibila creștere a consumului de energie electrică peste câțiva ani. De obicei, se consideră a fi 1,5-2, dar dacă în casă există deja un set complet de aparate electrice, atunci valoarea coeficientului poate fi luată 1,2-1,3. Principalul lucru este să nu regretați mai târziu o secțiune transversală mică a firelor.

Etapa nr. 4. Calculul sarcinii maxim admisibile.

Acesta se efectuează conform formulei:

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

unde:

• P – sarcina maxim admisibilă în W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – suma puterilor nominale ale tuturor aparatelor electrice;
• K – coeficientul de simultaneitate;
• J – coeficientul de rezervă.

De exemplu, dacă puterea totală a aparatelor este de 7500 W, coeficientul de simultaneitate – 0,8, coeficientul de rezervă – 1,5, atunci sarcina maxim admisibilă va fi:

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

Acest indicator va fi utilizat în calculele ulterioare.

Etapa nr. 5. Determinarea intensității maxim admisibile a curentului.

Indicatorul se determină după o formulă simplă:

I=P/U,

unde:

• I – intensitatea admisibilă a curentului;
• P – sarcina maxim admisibilă în W;
• U – tensiunea în rețea – 220 V.

Folosind datele din etapa a patra, se poate determina intensitatea maxim admisibilă a curentului:

I=9000W/220V≈41A.

Metodologia de calcul a secțiunii cablului în funcție de putere și curent este descrisă în detaliu în acest articol.

Etapa nr. 6. Calculul secțiunii cablului conform tabelului. Deoarece alegerea optimă a firului pentru instalația electrică casnică este influențată nu numai de parametrii aparatelor, ci și de factori externi (materialul conductorului, învelișul acestuia, schema de montaj etc.), pentru fiecare caz există tabele proprii, care sunt discutate mai departe.

Determinarea secțiunii cablului electric prin tabele

Pentru determinarea secțiunii optime a firului pentru instalația electrică casnică, există tabele speciale. Toate sunt bazate pe valoarea curentului admisibil, care se calculează separat conform metodologiei prezentate mai sus. În cele ce urmează, vor fi analizate variantele tabelare de determinare a secțiunii cablajului.

Calculul secțiunii firelor obișnuite de uz casnic este prezentat în tabele:

Din cauza fragilității aluminiului, firele din acest material sunt fabricate doar cu secțiunea de la 2 mm. De asemenea, nu există fire de aluminiu cu mai multe conductoare subțiri (+)

Mai jos este prezentat calculul secțiunii firelor pentru prelungitoare și cabluri de extensie.

Prelungitoarele din magazine au rareori secțiunea firului mai mare de 1,5 mm², prin urmare nu merită să le încărcați cu aparate electrice puternice (+)

Sarcina de curent pe cablul electric diferă în cazul montajului deschis și închis. Dar ele sunt considerate aceleași dacă firul este așezat în pământ într-un canal lat. Acest lucru permite cablului să cedeze căldura aerului înconjurător și să se încălzească mai puțin.

Calculul secțiunii pentru conductoarele de cupru și aluminiu, în funcție de metoda de instalare a cablului, este prezentat în tabel.

Curentul maxim depinde și de numărul de conductoare din cablu, deoarece fiecare dintre ele generează căldură, care se acumulează sub aceeași teacă (+)

Tabele similare sunt utilizate și în industria de calcul a instalațiilor electrice. Cablurile de uz casnic sunt de obicei mult mai simple, prin urmare numărul materialelor de calcul pentru ele este destul de limitat. Parametrii indicați în tabele nu sunt inventați, ci sunt prevăzuți în standardele de industrie, de exemplu în GOST 31996-2012.

Calculul căderii de tensiune

De secțiunea cablului electric depinde nu numai gradul de încălzire a conductorului, ci și tensiunea electrică la capătul îndepărtat al firului. Aparatele electrocasnice sunt proiectate pentru anumiți parametri ai rețelei electrice, iar neconcordanța constantă a acestora poate duce la reducerea duratei de viață a echipamentelor.

La căderea de tensiune la centrală, este recomandabil să instalați un stabilizator, pentru ca echipamentul să nu suporte sarcini suplimentare din cauza neconformității caracteristicilor de exploatare ale rețelei electrice.

La prelungirea cablului, are loc o cădere de tensiune. Acest efect poate fi redus prin mărirea secțiunii cablajului. O scădere a tensiunii la capătul conductorului cu 5%, comparativ cu valoarea sa la sursa de curent, este considerată critică.

Acest indicator poate fi calculat utilizând formula cunoscută:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

unde:

• ρ – rezistivitatea metalului, Ohm*mm²/m;
• L – lungimea cablului, m;
• S – secțiunea conductorului în mm²;
• Upad – tensiunea de cădere, Volți;
• I – curentul care circulă prin conductor.

Dacă căderea de tensiune calculată depășește 5% din valoarea nominală, atunci este necesar să se utilizeze un cablu cu o secțiune transversală mai mare. Acest lucru va asigura funcționarea stabilă a echipamentelor.

Centralele de încălzire, mașinile de spălat și alte dispozitive cu multe relee și senzori sunt deosebit de sensibile la valoarea tensiunii. Această particularitate trebuie luată în considerare și la utilizarea prelungitoarelor.

Restricții normative

Întreprinderile comunale care asigură populația cu energie electrică au dreptul să impună restricții privind puterea totală maximă a aparatelor din apartament. Acest lucru poate fi realizat prin instalarea de contoare electrice cu o anumită capacitate de transfer.

Pe aparat se instalează siguranțe automate de unică folosință sau reutilizabile, care se activează la depășirea valorii de prag a curentului.

Contoarele electrice de tip sovietic sunt înlocuite masiv cu cele electronice. Acestea sunt și mai sensibile la suprasarcini, din cauza cărora se defectează rapid.

Dacă scoateți siguranțele din contor și îl conectați direct la cablajul apartamentului, acesta se va arde garantat în cazul unei încălcări prelungite a regimului de funcționare. Majoritatea contoarelor sovietice instalate în apartamente suportă o sarcină de vârf de 25 A timp de până la 1 minut.

După aceasta, ele se ard, ceea ce atrage după sine plata instalării unui nou aparat și o amendă pentru încălcarea regulilor de exploatare.

Nici cablajul din scară nu poate suporta sarcini mari, iar arderea acestuia poate lăsa fără curent mai multe apartamente simultan. De aceea, atunci când conectați apartamentul la rețeaua interioară a clădirii cu un cablu de 2,5 mm, nu trebuie să vă așteptați că un fir mai gros din interiorul apartamentului va putea suporta sarcini mari.

Este deosebit de important să se țină cont de factorul restricțiilor normative în etapa de planificare a instalării încălzirii electrice, a pardoselilor încălzite, a saunelor cu infraroșu și a altor echipamente consumatoare de energie.

Preliminar, este necesar să vă consultați cu privire la capacitățile echipamentelor electrice instalate înaintea apartamentului, la serviciile comunale corespunzătoare.

Dacă ați decis să calculați singur parametrii cablajului electric, vă va fi util să înțelegeți concepte precum: intensitatea curentului, puterea și tensiunea. Mai multe detalii în articol – Cum să calculați puterea, intensitatea curentului și tensiunea: principii și exemple de calcul pentru condiții casnice

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipurile conțin sfaturi practice ale electricienilor pentru alegerea și cumpărarea cablajului de uz casnic. Acestea vă vor ajuta să achiziționați echipamentul corespunzător cablului, care va proteja cu siguranță locuința de posibile probleme legate de suprasarcini în rețea.

Alegerea secțiunii cablului în magazin:

Corelarea secțiunii cablului cu parametrii întrerupătorului automat de protecție:

Alegerea secțiunii cablului și a întrerupătorului automat:

Erori la alegerea cablului electric:

Principalii factori la alegerea cablului pentru cablajul casnic sunt puterea aparatelor electrocasnice și limitările rețelelor electrice care asigură alimentarea cu energie electrică a apartamentului.

Alegând corect secțiunea conductorului, puteți conecta la rețea toate aparatele electrice necesare. Acest lucru vă scutește de inconvenientele în exploatarea echipamentelor și permite prevenirea incendiilor cablajului.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări legate de calculul secțiunii cablajului? Vă rugăm să lăsați comentarii la publicație, să participați la discuțiile materialului. Formularul de contact se află în blocul de jos.