Jak vypočítat, který drát je potřeba?

Pokud právě teď přemýšlíte, jak rychle a bezpečně nainstalovat elektrické rozvody, pravděpodobně hledáte ten správný kabel. Víte, jak vybrat průřez kabelu podle výkonu, zatížení, proudu a délky? Je nepravděpodobné, že jste se do toho hluboce ponořil, ale bez čísel a porozumění základním věcem to nejde udělat. O tom si povíme v našem novém článku.

Nejprve se rozhodneme o síle

Průřez kabelu je nutné volit podle výkonu elektrických spotřebičů, které budou připojeny. Kombinací všech těchto zařízení je zátěž. Co dělat:

• Najděte příkon v datových listech domácích spotřebičů a elektroniky a zapište si hodnoty. Pokud se vám nechce hledat pasy, podívejte se na kovové štítky, které jsou na těle zařízení. Elektronika a přístroje ze SNS mají označení ve W a kW, zahraniční pak označení W, „TOT“ nebo TOT MAX.
• Pokud takové informace neexistují, vezměte průměrná statistická data. Přímo pod tímto odstavcem uvidíte souhrnnou tabulku 1 s přibližným výkonem různých domácích elektrických spotřebičů a elektrického nářadí. Rada: pokud nevíte, jaký výkon má vaše zařízení, zaokrouhlete nahoru, abyste měli malou rezervu výkonu.

• Sečtěte výkon všech zařízení, která budou připojena k vodiči. Je důležité, aby všechna čísla byla ve stejných měrných jednotkách – wattech nebo kilowattech. Jednotky měření můžete převést vynásobením (pro kilowatty) nebo dělením (pro watty) 1000. Nyní vyberte průřez kabelu pomocí tabulky 2.

• Chcete-li vybrat požadovaný průřez kabelu, najděte číslo, které je stejné nebo o něco větší než výkon, který jste vypočítali. Vyberte sloupec s ohledem na fáze ve vaší síti. Pro jednofázové – 220 V, pro třífázové – 380 V. Viz hodnota v prvním sloupci, bude to požadovaný průřez kabelu pro stávající zatížení/výkon zařízení.

Pokud jste již přišli na to, jak vybrat průřez kabelu podle zatížení, pak nezapomeňte, že v této fázi je důležité rozhodnout, jaký druh kabelu to bude – hliníkový nebo měděný. Zde je vše jednoduché:

• pro byt si vezměte kabel s měděnými vodiči – bude to dražší, ale bude flexibilnější, s menším průřezem, a proto bude pohodlnější s ním pracovat;
• pokud plánujete instalovat elektroinstalaci v soukromém domě nebo pro vysoký výkon, objednejte si hliníkový kabel, je pro takové úkoly vhodnější;
• když potřebujete kabel s velkým průřezem, pak je opět lepší koupit drát s hliníkovými jádry – na rozdíl od mědi se lépe ohýbá.

Nyní pojďme zjistit, jak vybrat aktuální průřez

Pokud ještě nevíte, jak vybrat průřez kabelu podle proudu, pak se nebojte: zde funguje podobné schéma jako v případě výkonu elektrických spotřebičů. Hledejte v charakteristikách zařízení maximální odběr proudu. Když shromáždíte všechny hodnoty, sečtěte je – bude to požadované číslo. Pak se znovu podívejte na tabulku 2 a najděte průřez ve sloupci „Aktuální“.

Při volbě proudového průřezu nemůžete zvolit menší hodnoty, protože při maximálním zatížení se vodič jednoduše přehřeje a izolace se roztaví. Samozřejmě, pokud máte jistič, bude fungovat a vše bude v pořádku. A pokud ne, zařízení selže nebo dojde k požáru. Proto vždy volte vyšší hodnotu.

Nezapomeňte vypočítat délku kabelu

Jak vybrat správný průřez kabelu pro délku elektrického vedení? Pokud je délka elektrického vedení několik desítek či stovek metrů, je třeba kromě zátěže/výkonu a proudu počítat i se ztrátami v samotném kabelu. V projektu jsou často uvedena všechna potřebná čísla, ale je lepší být v bezpečí:

• Zjistěte přidělený výkon soukromého domu a vzdálenost od sloupu k domu a poté vyberte průřez vodiče pomocí tabulky 3, která ukazuje přibližné ztráty po délce.
• Při pokládání elektrického vedení udělejte rezervu v průřezu, pokud je delší než 5-7 metrů. Tím se zabrání přehřátí vodiče a izolace se neroztaví.
• Drát s velkým průřezem vám umožní neměnit kabeláž a nebýt složitý, i když v budoucnu bude z vodiče napájeno velké množství výkonných domácích spotřebičů a nástrojů.

Jak položíte kabel?

Asi víte, že když proud prochází vodičem, zahřívá se. A čím vyšší je proud, tím více tepla vzniká. Ale stejný proud má různé účinky na kabely s různými průřezy. Proto je důležité předem přesně vědět, jak položíte napájecí kabel – otevřený nebo zavřený.

Existuje otevřená a uzavřená kabeláž. V otevřeném stavu může být průřez kabelu menší, protože se teplo přenáší do vzduchu, vodič se rychleji ochlazuje a izolace se nezhoršuje. Ale v případě uzavřené instalace (například v potrubí nebo v zemi) není situace tak úspěšná – teplo se odvádí pomaleji, takže je třeba vzít kabel s větším průřezem.

S výběrem průřezu kabelu podle typu instalace vám pomůže tabulka 4. Optimální hodnoty zvolte podle stejného principu jako u předchozích tabulek. Tímto způsobem můžete snadno a rychle určit, který průřez kabelu je optimální pro soukromý dům a který drát obecně bude ve vašem případě spolehlivější – měď nebo hliník.

Co dalšího je třeba vzít v úvahu při výpočtu kabelu?

Mluvili jsme o hlavních kritériích pro výběr průřezu kabelu pro elektrické vedení. A mohli bychom to ukončit, ale rozhodli jsme se vám dát life hack, který se určitě bude hodit:

Pokud půjdete na trh koupit kabel, vezměte si třmen. Proč? Průřez uvedený v popisu není ve skutečnosti vždy stejný. A rozdíl může být kritický – až 30–40 %. To je nebezpečné: kabeláž s takovým kabelem může vyhořet. Vezmete-li si nářadí s sebou, na místě zjistíte, jaký má mít kabel průřez.

Doufáme, že tento článek vám pomůže rozhodnout o průřezu kabelu a vyhnout se problémům po jeho položení a během provozu jakýchkoli domácích spotřebičů nebo elektrického nářadí. A pokud je vám toho ještě hodně nejasného, ​​tak nám napište. Konzultant obchodu vás bude kontaktovat a podrobně zodpoví všechny vaše dotazy.

Instalace elektroinstalace a rozvaděče v soukromých domech a bytech je obvykle důvěryhodná profesionálním elektrikářům. Některé z výpočtů však lze provést nezávisle, například určením průřezu kabelu na základě celkového výkonu elektrických spotřebičů, maximálního zatížení strojů a jejich jmenovitého proudu.

Tyto parametry jsou přísně závislé, bez výjimek z obecných pravidel. Okamžitě bychom vám mohli navrhnout, abyste se seznámili s tabulkou průřezů nebo použili některou z mnoha kalkulaček dostupných na internetu, ale takové rychlé řešení pravděpodobně neuspokojí ty, kteří se snaží tématu porozumět. Níže si proto dáme trochu teorie, aby byl jasný princip samotného výběru kabelu.

Výběr průřezu kabelu podle PUE

Který kabel je lepší: tlustý nebo tenký? Ze školního kurzu fyziky je známo, že tlustý vodič má menší odpor a méně se zahřívá, což znamená, že pokud není dostatek dat pro výpočty, bude mít přednost před tenkým. „Kde je tenký, tam se láme“ – tento princip mechaniky platí i pro tenké elektrické vedení, které hoří malými průřezy a vysokou spotřebou elektrických spotřebičů. Existuje však jeden problém: čím větší je průřez kabelu, tím více materiálů je vynaloženo na jeho výrobu, tím vyšší jsou jeho náklady. Proto, ať už byste chtěli volit silnější vodič, může to být drahé a v případě malého celkového výkonu připojených zařízení to nebude dávat smysl.

Jakákoli tabulka nebo kalkulačka průřezů kabelů je založena na jediném vzorci, který určuje závislost plochy průřezu kabelu na následujících parametrech sítě:

• Celkový výkon připojených zařízení;
• Síla proudu;
• Napětí – 220 nebo 380V;
• Materiál drátu, ale ne izolace, ale vodič s proudem. Měděný drát má nižší odpor než hliníkový drát, což znamená vyšší elektrickou vodivost. Proto při stejném průřezu může měděný kabel odolat většímu zatížení než hliník;
• Typ vedení – otevřené nebo uzavřené. V druhém případě jsou limity proudového zatížení nižší, protože se skrytou instalací nemá teplo generované drátem kam jít, což také provádí své vlastní úpravy. Jinými slovy, skryté vedení vyžaduje silnější kabel.

Odborníci již dlouho dospěli k závěru, že není nutné provádět výpočty pokaždé pomocí vzorce. Uvedené průřezy kabelů mají typickou hodnotu, proto jsou všechny požadované údaje prezentovány ve formě pohodlné tabulky průřezů kabelů pro výkon spotřebovávaný elektrickým zařízením s přihlédnutím k materiálu vodičů a zmíněným síťovým indikátorům.

Tabulka průřezů vypadá takto.

Sami si musíte spočítat celkový výkon napájených elektrospotřebičů. U každého zařízení je uvedeno v pasu, a pokud jste jej ještě nezakoupili, lze tento parametr snadno zjistit pomocí technických analogů. V tabulce uvádíme minimální a maximální hodnoty výkonu zařízení různých typů, přesnější ukazatele závisí na konkrétním modelu zařízení.

Nemyslete si však, že pokud máte po ruce pasy všech zařízení, pak jejich celkový výkon v kW bude stačit k určení průřezu kabelu. Je nutné vzít v úvahu různé scénáře využití technologie, pro které existují korekční faktory.

Faktor jalového výkonu

Některé elektrické spotřebiče (čerpadla, kompresory, elektromotory) při zapnutí spotřebovávají jalový výkon – překračuje jmenovitý výkon a je uveden v pasu. Aby se zabránilo spálení kabeláže a stroj se nevypnul, výkon tohoto zařízení se vypočítá vynásobením odpovídajícím koeficientem, jehož průměrné hodnoty jsme uvedli ve formě tabulky. Například nejnovější jmenovité čerpadlo je ponorné čerpadlo. Poté vyžaduje klimatizace, pračka a chladnička pozornost při výpočtu.

Současný spínací faktor

Určili jste, jaký celkový výkon budou mít vaše elektrospotřebiče s přihlédnutím k jalovému účiníku. Ale nezapínají se současně. Například je nepravděpodobné, že by ranní kávovar fungoval současně s troubou, pokud spěcháte do práce, a určitě není klimatizace spuštěna společně s vyhřívanou podlahou. V tomto případě hovoříme o různých scénářích spotřeby energie, takže celkový výkon všech zařízení se násobí součinitelem současného spínání, který má hodnotu od 0,75 do 0,8. Výsledná hodnota bude ta, kterou je třeba hledat v tabulce, aby bylo možné vypočítat plochu průřezu kabelu.

Další pozměňovací návrhy

Pokud jde o odpor kabelu, v soukromých domácnostech a bytech je jeho délka vždy menší než 100 m, takže lze odpor zanedbat. Totéž platí pro paralelní pokládání několika kabelů, pokládání do země, s ohledem na teplotu vzduchu atd. Jsou důležité při instalaci elektrických sítí v průmyslových zařízeních, ale již se nepoužívá jednoduchá tabulka průřezů, ale profesionální inženýrské výpočty.

Příklad výpočtu průřezu kabelu

Pro ilustraci doporučujeme vypočítat tento parametr na základě následujících údajů:

• Chladnička, čerpadlo, pračka a klimatizace jsou napájeny z jedné linky, jmenovitý startovací výkon je 700, 5000, 3500 a 3500 W;
• Kromě nich bude ze stejného zdroje napájení pracovat televizor (200 W), elektrická trouba (1500 W), 15 žárovek po 40 W, radiátor (1000 W) – jsou vypočteny na základě jmenovitého proudu , protože i když mají startovací zatížení, jsou malá a lze je zanedbat;
• Kabeláž by měla být skrytá, protože nemáme rádi podkroví. Pokud jsou dráty položeny v trubkách bez drážky, pak to nic nemění – stále se to považuje za skryté;
• Síť je plánována jako 1fázová, s napětím 220V. Neplánujeme připojení výkonných výrobních zařízení.

Počítáme. Celková spotřeba elektrické energie všech zařízení je 16000 16 W nebo 15 kW. Všechno se nezapne a nebude fungovat současně, takže chladič vyhodíme ze scénáře – funguje střídavě s klimatizací. To znamená, že potřebujete XNUMX kW kabel.

V tabulce průřezů kabelů najdeme hodnotu výkonu nejbližší této hodnotě ve sloupci s napětím 220V – v jeho polovině, kde je zobrazena skrytá kabeláž. V našem případě budou uvedeny 2 možnosti:

• 17 kW pro měděný kabel o průřezu 16 milimetrů čtverečních;
• 16 kW pro hliníkový kabel, průřez 35 mm2.

Tabulka průřezů vždy pracuje se zmenšenou plochou všech vodičů vedoucích proud v kabelu, tzn. měřit to posuvným měřítkem pomocí vnější izolace je nesmyslné. Ve výrobě jsou změřeny průměry všech odkrytých kovových drátů, sečteny a výsledná hodnota je uvedena na štítku výrobku.

Který kabel je lepší: měděný nebo hliníkový?

Hliník není tak elektricky vodivý jako měď, ale je levnější. Hojně se využíval z důvodu hospodárnosti, kdy bylo důležité splnit kvótu na čtvereční metráž dodaného bydlení do konce příští pětiletky. Jinak se skládá výhradně z nedostatků:

• Oxidace – tvorba oxidového filmu na povrchu kovu vede ke ztrátě kontaktu;
• Křehkost – hliník praskne po 3–4 ohybech;
• Nemožnost pájení a svařování, dostupnost pouze mechanického spojení, které je s ohledem na křehkost obtížné;
• Menší proudová vodivost, což si vynucuje zvětšení průměru vodičů.

Pokud to finanční prostředky dovolí, je lepší zvolit měděný kabel a tabulka průřezů obsahuje všechny potřebné parametry.