Vezeték-keresztmetszet otthoni vezetékekhez: hogyan kell helyesen kiszámítani

A háztartási elektromos hálózat telepítését úgy kell elvégezni, hogy a felhasználók egyidejűleg több nagy teljesítményű elektromos készüléket is gond nélkül bekapcsolhassanak.Ezért ki kell választani a vezeték-keresztmetszetet az otthoni vezetékekhez a lakás és a ház elektromos hálózatainak paramétereinek hozzáértő számítása alapján.

Számos számítási módszer létezik. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a különböző megközelítésekkel, és válassza ki a legjobb megoldást. A huzal-keresztmetszet kiszámításának technológiája mellett a cikk leírja az elektromos vezetékek kiválasztásának fő paramétereit, és jelzi az elektromos készülékek maximális teljesítményére vonatkozó szabályozási korlátozásokat.

Miért kell tudni a vezeték paramétereit

A szabványos elektromos aljzatokat 16 A folyamatos áramra tervezték, ami a készülék bekapcsolt állapotában 3,52 kW maximális teljesítménynek felel meg. Általában 2,5 mm keresztmetszetű rézkábelhez csatlakoznak², ami félrevezető lehet az elektromos vezetékek többi részének vezetéktípusának kiválasztásakor.

A kábel keresztmetszeti területének növekedésével párhuzamosan az ára is növekszik. Az elektromos vezetékeken azonban nem szabad megtakarítani - ez sokkal nagyobb pénzügyi költségekhez vezethet a jövőben.

Amikor az elektronok áthaladnak egy fémen, az energia egy része hőként disszipálódik. Nagy áramerősség és kis kábelkeresztmetszet esetén a hőelem a fém túlmelegedéséhez és a burkolat megolvadásához vezethet.

Háztartási körülmények között ez falon belüli rövidzárlatot és tüzet is okozhat a szabad vezetékekben, különösen a meggyűrődött helyeken.

Ennek eredményeként a következő helyzetek fordulhatnak elő:

1. Nagyszabású tűzha gyúlékony anyag van a kábel közelében.
2. Szivárgási áram a maghéj tökéletlen megolvadása esetén. Ez elpazarolt energiafogyasztáshoz és áramütés lehetőségéhez vezet a lakosok számára.
3. Észrevehetetlen vezetékszakadás a falban. Emiatt a lakás egy része vagy az egész szoba feszültségmentessé válik. Ezt követően a töréspont felkutatása és a vezetékek helyi faljavítással történő cseréje szükséges.

A vastag elektromos vezeték kiválasztásának egy lakáshoz, árréssel is van egy hátránya - a pénzeszközök túlköltése, aminek nincs értelme. Ezért jobb, ha számítási módszerekkel választja ki a vezetékek keresztmetszetét, hogy elkerülje a fenti problémákat.

A vezeték-keresztmetszet kiválasztásának szempontjai

Nem csak az eszköz teljesítménye határozza meg a szükséges elektromos vezetékek jellegét. Vannak más tényezők is, amelyek hatását figyelembe kell venni a szükséges kábelkeresztmetszet kiszámításakor. Befolyásolhatják a vezető hőképződését, tűzveszélyét és teljesítményjellemzőit.

Az ilyenekre vezetékválasztási tényezők tartalmazza:

1. Maganyag: réz, alumínium.
2. Szigetelés típusa: PTFE, PVC, PE és egyéb műanyagok.
3. Az áramforrástól az eszközig tartó vezeték hossza.
4. Bekötési mód: nyílt telepítés, falba rejtve vagy kábelcsatornákon keresztül.
5. A helyiség hőmérsékleti viszonyok.
6. A fázisok száma és a hálózati feszültség.
7. Bekötési rajz.

A réznek kisebb az ellenállása, mint az alumíniumnak, ezért ezekre az anyagokra vonatkozó számításokat külön kell elvégezni. A réz mag keresztmetszete körülbelül másfélszer kisebb lehet, mint az alumínium magé.

A szigetelőanyag is befolyásolja az elektromos vezeték kiválasztását.Vannak speciális köpenyek, amelyek ellenállnak a magas hőmérsékletnek anélkül, hogy megolvadnának vagy megváltoznának az ellenállásuk, így az ilyen kábelek fokozott terhelésnek vannak kitéve, és magasabb hőmérsékleten is használhatók.

A feszültségesés mértéke a vezeték hosszától és keresztmetszetétől függ, ezért az érzékeny elektronika működéséhez ezeket a paramétereket is figyelembe kell venni.

A dobozokba zárt vagy a falba vakolt elektromos vezetékek hosszabb terhelés hatására kisebb mértékben veszítenek hőt, így gyorsabban túlmelegednek, és nagyobb tervezési keresztmetszetet igényelnek.

A mérőtől az elosztódobozokig futó vezetékek általában több, különböző aljzatba csatlakoztatott eszköz egyidejű terhelését tapasztalhatják. Ezért ezen kábelszakaszok keresztmetszetét külön kell kiszámítani.

Ezenkívül az elektromos kábel terhelése a feszültségtől és a betáplált fázisok számától függ. De mivel a mindennapi életben túlnyomórészt egyfázisú, 220 V feszültségű huzalozást használnak, ennek a tényezőnek a hatását nem veszik figyelembe.

Az otthoni vezetékek keresztmetszetének meghatározására szolgáló módszer

Az elektromos kábel mag keresztmetszetének kiszámításakor a otthoni vezetékek szerelése sok tényezőt figyelembe vesznek. Vannak speciális számítógépes programok, amelyek lehetővé teszik a ház összes jellemzőjének és lakóinak igényeinek figyelembevételét. A huzalozáshoz szükséges keresztmetszetet azonban saját maga is meghatározhatja a leírt módszerrel.

Fontos megérteni, hogy a lakásban lévő vezetékek átmérője szobánként eltérő lehet. A villanyóra bejáratánál csak egy van, az elosztódoboznál a vezeték keresztmetszete már kisebb, az aljzatoknál és a lámpáknál még kisebb lehet.

Az elektromos vezetékek minden szakaszán tanácsos meghatározni a szükséges paramétereket, hogy ne fizessen túl a túl vastag vezetékekért.

Ha nem szeretné kiszámítani a lefektetett vezeték keresztmetszetét, használhatja tapasztalt villanyszerelők ajánlásait, akik azt állítják:

A készülék teljesítményének kiszámítása

A szükséges vezeték-keresztmetszet meghatározásának legegyszerűbb módja, ha számításba veszi a használatban lévő elektromos készülékek teljesítményét és a korrekciós tényezőket. Ez a technika több szakaszból áll.

1. számú szakasz. Az elektromos készülékek teljesítményének összegzése. Ideális esetben ismernie kell az egyes eszközök névleges energiafogyasztását, amely a címkén szerepel. Ha a lakótér még nincs felszerelve, akkor a hozzávetőleges villamosenergia-szükséglet az alábbi 1. számú táblázat segítségével számítható ki.

Az azonos funkcionalitású és méretű háztartási gépek fogyasztása 2-3-szoros eltérést mutathat, ezért ennek értékét minden készüléken meg kell nézni (+)

A számítás során használhatja a rokonok vagy barátok hasonló lakásaiban található eszközök paramétereit is. Van egy másik lehetőség - menjen el egy háztartási készülékek boltjába, nézze meg annak jellemzőit, és ugyanakkor keressen megfelelő berendezés-modellt otthona számára.

2. számú szakasz. Az egyidejűségi tényező meghatározása. Százalékban vagy 0-tól 1-ig terjedő számértékben fejezhető ki. Az együttható azt mutatja meg, hogy a hálózatra egyidejűleg csatlakoztatott eszközök villamosenergia-fogyasztása az összes otthoni eszköz összteljesítményéhez viszonyítva, az első szakaszban számítva.

Általában az együttható 0,8, de saját maga is kiszámíthatja az otthoni lakosok szokásai alapján.

Ne használja túlzottan a hordozható aljzatokat, pólókat és hosszabbító kábeleket. Javasoljuk, hogy csak olyan beépített biztonsági mechanizmussal rendelkező berendezést használjon, amely magas áramerősség esetén kikapcsolja az áramellátást.

3. sz. Biztonsági tényező meghatározása. Ez a mutató figyelembe veszi a villamosenergia-fogyasztás néhány éven belüli lehetséges növekedését. Általában 1,5-2-nek számít, de ha a házban már van egy teljes elektromos készülékkészlet, akkor az együttható értéke 1,2-1,3. A legfontosabb dolog az, hogy a jövőben ne sajnálja a vezetékek kis keresztmetszetét.

4. sz. A megengedett legnagyobb terhelés kiszámítása.

A következő képlet szerint állítják elő:

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

Ahol:

• P – legnagyobb megengedett terhelés W-ban;
• P(1)+P(2)+..P(N) – az összes elektromos készülék névleges teljesítményének összege;
• K – egyidejűségi együttható;
• J – biztonsági tényező.

Például, ha az eszközök összteljesítménye 7500 W, az egyidejűségi tényező 0,8, a biztonsági tényező 1,5, akkor a megengedett legnagyobb terhelés:

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

Ezt a mutatót a későbbi számítások során fogják használni.

5. számú szakasz. A legnagyobb megengedett áramerősség meghatározása.

A mutatót egy egyszerű képlet határozza meg:

I=P/U,

Ahol:

• én – megengedett áramerősség;
• P – legnagyobb megengedett terhelés W-ban;
• U – hálózati feszültség – 220 V.

A negyedik szakasz adatai alapján meghatározhatja a maximálisan megengedett áramot:

I=9000W/220V41A.

A kábel-keresztmetszet teljesítmény- és áramerősség-számítási módszerét részletesen leírja ez a cikk.

6. sz. Kábel-keresztmetszet számítása a táblázat szerint. Mivel az otthoni huzalozáshoz szükséges vezeték optimális megválasztását nem csak az eszközök paraméterei, hanem külső tényezők is befolyásolják (mag anyaga, burkolata, beépítési rajza stb.), minden esetnek megvannak a maga táblázatai, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk. .

Az elektromos kábel keresztmetszetének meghatározása táblázatok segítségével

Speciális táblázatok vannak az otthoni huzalozás optimális vezeték-keresztmetszetének meghatározásához. Mindegyik a megengedett áramerősségre összpontosít, amelyet külön-külön számítanak ki a fenti módszer szerint. Ezután a táblázatos lehetőségeket vizsgáljuk meg a vezeték keresztmetszetének meghatározása.

A közönséges háztartási vezetékek keresztmetszetének kiszámítását a táblázatok mutatják be:

Az alumínium törékenysége miatt az ebből az anyagból készült huzalok csak 2 mm keresztmetszetűek. Nincsenek vékony huzalokból sodrott alumíniumhuzalok sem (+)

Az alábbiakban a hordozók és a hosszabbító vezetékek keresztmetszetének számítása látható.

A boltokban ritkán kapható 1,5 mm2-t meghaladó vezeték-keresztmetszetű hosszabbító, ezért ne terhelje meg erős elektromos készülékekkel (+)

Az elektromos kábel áramterhelése nyitott és zárt telepítés esetén eltérő. De azonosnak minősülnek, ha a vezetéket széles tálcában helyezik a földbe. Ez lehetővé teszi, hogy a kábel hőt adjon át a környező levegőnek, és kevésbé melegszik fel.

A réz és alumínium vezetékek keresztmetszetének számítását a kábel fektetési módjától függően a táblázat tartalmazza.

A maximális áramerősség a kábelben lévő magok számától is függ, mert mindegyik hőt termel, egyetlen héj alatt összegezve (+)

Hasonló táblázatokat használnak az elektromos vezetékek kiszámításakor és az iparban. A háztartási kábelek általában sokkal egyszerűbbek, ezért a tervezési anyagok száma meglehetősen korlátozott. A táblázatokban feltüntetett paraméterek nem kitaláltak, hanem az ipari szabványokban vannak feltüntetve, például a GOST 31996-2012-ben.

Feszültségesés számítás

Az elektromos kábel keresztmetszetétől nemcsak a mag felmelegedésének mértéke, hanem a vezeték túlsó végén lévő elektromos feszültség is függ. A háztartási készülékeket az elektromos hálózat bizonyos paramétereire tervezték, és ezek állandó eltérése a berendezés élettartamának csökkenéséhez vezethet.

Ha a feszültség leesik a kazánon, tanácsos stabilizátort felszerelni, hogy a berendezés ne érjen további terhelést az elektromos hálózat működési jellemzőinek következetlenségei miatt.

Ahogy a kábel meghosszabbodik, feszültségesés lép fel. Ez a hatás a vezeték keresztmetszetének növelésével csökkenthető. Kritikusnak tekinthető, hogy a vezeték végén lévő feszültséget 5%-kal csökkentsék az áramforrásnál mért értékhez képest.

Ez a mutató a jól ismert képlettel számítható ki:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

Ahol:

• ρ – fém ellenállás, Ohm*mm2/m;
• L – kábelhossz, m;
• S – vezeték keresztmetszete mm2-ben;
• Felemelkedés – esési feszültség, Volt;
• én – a vezetőn átfolyó áram.

Ha a számított feszültségesés meghaladja a névleges feszültség 5%-át, akkor nagyobb keresztmetszetű kábelt kell használni. Ez biztosítja a berendezés stabil működését.

A feszültségértékekre különösen érzékenyek a fűtőkazánok, mosógépek és egyéb, sok relével és érzékelővel rendelkező berendezések. Ezt a tulajdonságot a hordozók használatakor is figyelembe kell venni.

Szabályozási korlátozások

A lakosságot villamos energiát ellátó közüzemi társaságoknak jogukban áll korlátozásokat bevezetni a lakásban lévő készülékek maximális összteljesítményére vonatkozóan. Ez bizonyos kapacitású villamosenergia-mérők felszerelésével érhető el.

A készülék automatikus eldobható vagy újrafelhasználható biztosítékokkal van felszerelve, amelyek a küszöbáramérték túllépése esetén működnek.

A szovjet típusú villanyórákat tömegesen lecserélik elektronikusra. Még érzékenyebbek a túlterhelésre, ami miatt gyorsan meghibásodnak

Ha eltávolítja a dugaszokat a mérőről, és közvetlenül a lakás vezetékéhez csatlakoztatja, akkor garantáltan kiég, ha az üzemmód hosszabb ideig megszakad. A lakásokba szerelt szovjet fogyasztásmérők többsége akár 1 percig is elviseli a 25 A-es csúcsterhelést.

Ezt követően elégetik őket, ami új készülék beszerelésének kifizetését és az üzemeltetési szabályok megsértéséért pénzbírságot vonhat maga után.

A bejárati vezeték szintén nem bírja a nagy terhelést, ha kiég, egyszerre több lakás áramellátását is megszakíthatja.Ezért, ha egy lakást 2,5 mm-es kábellel csatlakoztat a házon belüli hálózathoz, akkor nem számíthat arra, hogy egy vastagabb lakáson belüli vezeték képes ellenállni a nagy terhelésnek.

Különösen fontos figyelembe venni a szabályozási korlátozások tényezőjét az elektromos fűtés, a fűtött padlók, az infraszaunák és más energiaigényes berendezések telepítésének tervezése során.

A lakás elé telepített elektromos berendezések lehetőségeiről először az illetékes közműszolgáltatókkal kell egyeztetni.

Ha úgy dönt, hogy saját maga számítja ki az elektromos huzalozási paramétereket, akkor hasznos lesz az olyan fogalmak megértése, mint: áram, teljesítmény és feszültség. További részletek a cikkben - A teljesítmény, az áram és a feszültség kiszámítása: számítási elvek és példák a háztartási körülményekhez

Következtetések és hasznos videó a témában

A videók villanyszerelők gyakorlati tanácsait tartalmazzák az otthoni vezetékek kiválasztásához és beszerzéséhez. Segítenek a kábelnek megfelelő felszerelés vásárlásában, amely biztosan megvédi otthonát a hálózati túlterhelések esetleges problémáitól.

Kábelkeresztmetszet kiválasztása az üzletben:

A kábel keresztmetszete és a biztosítékdoboz paraméterei közötti megfelelés:

Kábelszakasz és gép kiválasztása:

Hibák az elektromos kábel kiválasztásakor:

Az otthoni vezetékek kábelének kiválasztásakor a fő tényezők a háztartási készülékek teljesítménye és a lakás elektromos energiáját ellátó elektromos hálózatok korlátai.

A megfelelő vezeték-keresztmetszet kiválasztásával minden szükséges elektromos készüléket csatlakoztathat a hálózathoz. Ez kiküszöböli a berendezés üzemeltetése során jelentkező kellemetlenségeket, és segít megelőzni a vezetékek tüzét.

Van valami hozzáfűznivalója vagy kérdése van a vezeték-keresztmetszet kiszámításával kapcsolatban? Kérjük, írjon megjegyzéseket a kiadványhoz, és vegyen részt az anyag vitájában.A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.