Secció transversal del cable per al cablejat domèstic: com calcular correctament
La instal·lació d'una xarxa elèctrica domèstica s'ha de fer de manera que els usuaris puguin encendre simultàniament diversos aparells elèctrics potents sense cap problema.Per tant, cal seleccionar la secció transversal del cable per al cablejat domèstic en funció d'un càlcul competent dels paràmetres de les xarxes elèctriques de l'apartament i de la casa.
Hi ha diversos mètodes de càlcul. Us suggerim que us familiaritzeu amb diferents enfocaments i escolliu la millor opció. A més de la tecnologia per calcular la secció transversal del cable, l'article descriu els principals paràmetres per triar el cablejat elèctric i indica les restriccions normatives sobre la potència màxima dels aparells elèctrics.
El contingut de l'article:
Per què conèixer els paràmetres del cable
Les preses elèctriques estàndard estan dissenyades per a un corrent continu de 16 A, que correspon a una potència màxima de 3,52 kW quan l'aparell està encès. Normalment es connecten a un cable de coure amb una secció transversal de 2,5 mm2, que pot ser enganyós a l'hora d'escollir el tipus de cable per a la resta del cablejat elèctric.
Quan els electrons es mouen a través d'un metall, part de l'energia es dissipa en forma de calor. Amb un gran corrent i una petita secció transversal del cable, el component tèrmic pot provocar un sobreescalfament del metall i la fusió de la seva funda.
En condicions domèstiques, això pot iniciar tant un curtcircuit dins de la paret com un incendi als cables exposats, especialment a les zones torçades.
Com a resultat, es poden donar les situacions següents:
- Incendi a gran escalasi hi ha material inflamable a prop del cable.
- Corrent de fuga en cas de fusió incompleta de la carcassa del nucli. Això comporta un malbaratament de consum d'energia i la possibilitat de descàrrega elèctrica als residents.
- imperceptible trencament de filferro a la paret. Com a resultat, una part de l'apartament o tota l'habitació queda sense energia. Després d'això, cal buscar el punt de ruptura i la posterior substitució del cablejat amb reparació local de parets.
Escollir un cable elèctric gruixut per a un apartament, amb un marge, també té un inconvenient: la despesa excessiva de fons, que no té sentit. Per tant, és millor seleccionar la secció transversal del cablejat mitjançant mètodes de càlcul per evitar tots els problemes anteriors.
Factors per triar la secció transversal del cable
No només la potència del dispositiu determina la naturalesa del cablejat elèctric necessari. Hi ha altres factors, la influència dels quals s'ha de tenir en compte a l'hora de calcular la secció transversal del cable necessària. Poden afectar la generació de calor en el conductor, el seu risc d'incendi i les característiques de rendiment.
A tal factors de selecció de cables incloure:
- Material del nucli: coure, alumini.
- Tipus d'aïllament: PTFE, PVC, PE i altres plàstics.
- La longitud del cable des de la font actual fins al dispositiu.
- Mètode de cablejat: instal·lació oberta, amagat a la paret o utilitzant canals per cable.
- Condicions de temperatura a l'habitació.
- Nombre de fases i tensió de xarxa.
- Diagrama de cablejat.
El coure té menys resistència que l'alumini, de manera que els càlculs d'aquests materials es realitzen per separat. La secció transversal d'un nucli de coure pot ser aproximadament 1,5 vegades més petita que la d'un nucli d'alumini.
El material d'aïllament també afecta l'elecció del cable elèctric.Hi ha beines especials que poden suportar altes temperatures sense fondre's ni canviar la resistència, de manera que aquests cables es poden sotmetre a càrregues més elevades i utilitzar-se a temperatures elevades.
El grau de caiguda de tensió depèn de la longitud del cable i la seva secció transversal, de manera que per al funcionament de l'electrònica sensible cal tenir en compte aquests paràmetres.
Els cables elèctrics tancats en caixes o arrebossats a la paret perden calor en menor mesura sota càrregues prolongades, de manera que s'escalfen més ràpidament i requereixen una secció transversal de disseny més gran.
El cablejat que va des del comptador fins a les caixes de distribució generalment pot experimentar càrrega simultània de diversos dispositius connectats a diferents endolls. Per tant, la secció transversal d'aquestes seccions de cable s'ha de calcular per separat.
A més, la càrrega del cable elèctric depèn de la tensió i del nombre de fases subministrades. Però com que a la vida quotidiana s'utilitza principalment cablejat monofàsic amb una tensió de 220 V, no es tindrà en compte la influència d'aquest factor.
Mètode per determinar la secció transversal del cablejat domèstic
Quan es calcula la secció transversal d'un nucli de cable elèctric a instal·lació de cablejat domèstic es tenen en compte molts factors. Hi ha programes informàtics especials que permeten tenir en compte totes les característiques de la casa i les necessitats dels seus residents. Però podeu determinar la secció transversal necessària per al cablejat mitjançant el mètode descrit.
És important entendre que el diàmetre dels cables de l'apartament pot variar d'una habitació a una altra. A l'entrada del comptador elèctric només n'hi ha un; a la caixa de distribució la secció transversal del cable ja pot ser més petita, als endolls i als llums, encara més petita.
A cada secció del cablejat elèctric, s'aconsella determinar els paràmetres necessaris per a això, per no pagar en excés per cables massa gruixuts.
Si no voleu calcular la secció transversal del cablejat que s'està posant, podeu utilitzar les recomanacions d'electricistes experimentats que afirmen:
Càlcul de la potència del dispositiu
El mètode més senzill per determinar la secció transversal necessària del cable és calcular-la tenint en compte la potència dels aparells elèctrics en ús i els factors de correcció. Aquesta tècnica inclou diverses etapes.
Etapa núm. 1. Suma de la potència dels aparells elèctrics. L'ideal seria conèixer el consum d'energia nominal de cada dispositiu, que s'indica a la seva etiqueta. Si l'espai habitable encara no està equipat, la necessitat aproximada d'electricitat es pot calcular mitjançant la taula núm. 1 següent.
En calcular, també podeu utilitzar els paràmetres dels dispositius que es troben en apartaments similars de familiars o amics. Hi ha una altra opció: aneu a una botiga d'electrodomèstics, mireu les seves característiques i, al mateix temps, busqueu un model d'equip adequat per a la vostra llar.
Etapa núm 2. Determinació del factor de simultaneïtat. Es pot expressar com a percentatge o com a valor numèric de 0 a 1. El coeficient mostra la relació entre el consum elèctric dels dispositius connectats simultàniament a la xarxa i la potència total de tots els dispositius domèstics, calculada en la primera etapa.
Normalment el coeficient és de 0,8, però pots calcular-lo tu mateix a partir dels hàbits dels residents a casa.
Etapa núm 3. Determinació del factor de seguretat. Aquest indicador té en compte el possible augment del consum elèctric en uns anys. En general, es pren igual a 1,5-2, però si la casa ja té un conjunt complet d'electrodomèstics, el valor del coeficient es pot prendre 1,2-1,3. El més important és no lamentar la petita secció transversal dels cables en el futur.
Etapa núm. 4. Càlcul de la càrrega màxima admissible.
Es produeix segons la fórmula:
P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,
On:
- P – càrrega màxima permesa en W;
- P(1)+P(2)+..P(N) - la suma de les potències nominals de tots els aparells elèctrics;
- K - coeficient de simultaneïtat;
- J - Factor de seguretat.
Per exemple, si la potència total dels dispositius és de 7500 W, el factor de simultaneïtat és 0,8, el factor de seguretat és 1,5, la càrrega màxima permesa serà:
P=7500*0,8*1,5=9000 W.
Aquest indicador s'utilitzarà en càlculs posteriors.
Etapa núm 5. Determinació de la intensitat màxima admissible.
L'indicador es determina mitjançant una fórmula senzilla:
I=P/U,
On:
- jo - intensitat de corrent admissible;
- P – càrrega màxima permesa en W;
- U - Tensió de xarxa - 220 V.
Amb les dades de la quarta etapa, podeu determinar el corrent màxim admissible:
I=9000W/220V41A.
El mètode per calcular la secció transversal del cable per a la potència i el corrent es descriu amb detall a Aquest article.
Etapa núm. 6. Càlcul de la secció del cable segons la taula. Com que l'elecció òptima del cable per al cablejat domèstic està influenciada no només pels paràmetres dels dispositius, sinó també per factors externs (material del nucli, la seva funda, diagrama d'instal·lació, etc.), cada cas té les seves pròpies taules, que es discuteixen a continuació. .
Determinació de la secció del cable elèctric mitjançant taules
Hi ha taules especials per determinar la secció transversal òptima del cable per al cablejat domèstic. Tots ells es centren en la quantitat de corrent admissible, que es calcula per separat segons el mètode anterior. A continuació, considerarem les opcions tabulars determinació de la secció del cablejat.
El càlcul de la secció transversal dels cables domèstics normals es presenta a les taules:
A continuació es mostra un càlcul de la secció transversal dels cables per a portadors i cables d'extensió.
La càrrega actual del cable elèctric amb instal·lació oberta i tancada és diferent. Però es consideren iguals si el cable es posa a terra en una safata àmplia. Això permet que el cable transfereixi calor a l'aire circumdant i s'escalfi menys.
El càlcul de la secció transversal dels conductors de coure i alumini, depenent del mètode de col·locació del cable, es mostra a la taula.
S'utilitzen taules similars en el càlcul del cablejat elèctric i a la indústria. Els cables domèstics solen ser molt més senzills, de manera que el nombre de materials de disseny per a ells és força limitat. Els paràmetres indicats a les taules no estan inventats, però s'indiquen a les normes de la indústria, per exemple, a GOST 31996-2012.
Càlcul de la caiguda de tensió
No només el grau d'escalfament del nucli, sinó també la tensió elèctrica a l'extrem més llunyà del cable depèn de la secció transversal del cable elèctric. Els electrodomèstics estan dissenyats per a determinats paràmetres de la xarxa elèctrica i la seva constant discrepància pot provocar una reducció de la vida útil de l'equip.
A mesura que el cable s'allarga, es produeix una caiguda de tensió. Aquest efecte es pot reduir augmentant la secció transversal del cable. Es considera fonamental reduir la tensió a l'extrem del cable en un 5% en comparació amb el seu valor a la font de corrent.
Aquest indicador es pot calcular mitjançant la fórmula coneguda:
Upad = I*2*(ρ*L)/S,
On:
- ρ – resistivitat del metall, Ohm*mm2/m;
- L – longitud del cable, m;
- S – secció del conductor en mm2;
- Caiguda – caiguda de tensió, Volt;
- jo - Corrent que circula pel conductor.
Si la caiguda de tensió calculada és superior al 5% de la tensió nominal, cal utilitzar un cable amb una secció transversal més gran. Això garantirà un funcionament estable de l'equip.
Calderes de calefacció, rentadores i altres dispositius amb molts relés i sensors són especialment sensibles als valors de tensió. Aquesta característica també s'ha de tenir en compte quan s'utilitzen operadors.
Restriccions normatives
Les empreses de serveis públics que proporcionen electricitat a la població tenen dret a imposar restriccions a la potència total màxima dels electrodomèstics d'un apartament. Això es pot aconseguir instal·lant comptadors d'electricitat amb una determinada capacitat.
El dispositiu està equipat amb fusibles automàtics d'un sol ús o reutilitzables, que funcionen quan es supera el valor de corrent llindar.
Si traieu els endolls del comptador i el connecteu directament al cablejat de l'apartament, es garanteix que es cremarà si el mode de funcionament s'interromp durant molt de temps. La majoria de comptadors soviètics instal·lats als apartaments poden suportar una càrrega màxima de 25 A fins a 1 minut.
Després d'això, es cremen, cosa que pot comportar el pagament per la instal·lació d'un nou dispositiu i una multa per violar les normes de funcionament.
El cablejat de l'entrada tampoc és capaç de suportar càrregues elevades; si es crema, pot tallar l'alimentació a diversos apartaments alhora.Per tant, quan connecteu un apartament a la xarxa intracasa amb un cable de 2,5 mm, no hauríeu d'esperar que un cable més gruixut dins de l'apartament pugui suportar càrregues elevades.
És especialment important tenir en compte el factor de les restriccions normatives en l'etapa de planificació de la instal·lació de calefacció elèctrica, terra radiant, saunes d'infrarojos i altres equips que consumeixen energia.
Primer heu de consultar amb els serveis públics corresponents les possibilitats dels equips elèctrics instal·lats davant de l'apartament.
Si decidiu calcular vosaltres mateixos els paràmetres del cablejat elèctric, us serà útil entendre conceptes com ara: corrent, potència i tensió. Més detalls a l'article - Com calcular potència, corrent i tensió: principis i exemples de càlculs per a condicions domèstiques
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Els vídeos contenen consells pràctics d'electricistes sobre com triar i comprar cablejat domèstic. T'ajudaran a comprar equips que coincideixin amb el cable, cosa que segurament protegirà la teva llar de possibles problemes amb les sobrecàrregues de la xarxa.
Selecció de la secció del cable a la botiga:
Correspondència entre la secció del cable i els paràmetres de la caixa de fusibles:
Selecció de la secció del cable i la màquina:
Errors a l'hora d'escollir un cable elèctric:
Els principals factors a l'hora d'escollir un cable per al cablejat domèstic són la potència dels electrodomèstics i les limitacions de les xarxes elèctriques que subministren energia elèctrica a l'apartament.
Si trieu la secció transversal correcta del cable, podeu connectar tots els aparells elèctrics necessaris a la xarxa. Això elimina les molèsties a l'hora d'utilitzar l'equip i ajuda a prevenir incendis al cablejat.
Tens alguna cosa a afegir o tens preguntes sobre el càlcul de la secció del cablejat? Si us plau, deixeu comentaris sobre la publicació i participeu en els debats sobre el material.El formulari de contacte es troba al bloc inferior.
Escollir el cable adequat per al cablejat elèctric domèstic i calcular correctament la secció transversal necessària és una qüestió molt important, de la qual dependrà la seguretat del vostre apartament i dels seus residents. No escatimeu en això. Eviteu l'alumini a favor del cable de coure multinucli amb un aïllament fiable. També és important instal·lar interruptors automàtics que no permetin el funcionament a llarg termini del cablejat elèctric a corrents properes al màxim.
Bona tarda, Ivan Sergeevich.
Tingueu en compte que l'article proporciona un exemple de càlcul de la secció transversal del cable. L'autor subratlla que, un cop rebut el valor calculat, s'ha de triar un valor de secció estàndard més gran segons el PUE. És a dir, la fórmula matemàtica i l'algorisme de selecció no preveuen la possibilitat de "desar".
Pel que fa a les màquines automàtiques -permeten a les xarxes portar una càrrega determinada per la secció transversal de fils i cables que es poden sobrecarregar- les màquines automàtiques es dissenyen tenint en compte aquest factor. En altres paraules, no s'apaguen a determinats valors i intervals de temps de sobreintensitat. Alguns cables permeten una sobrecàrrega del 30% (he adjuntat una captura de pantalla amb exemples del PTE EP).