Presek žice za domačo napeljavo: kako pravilno opraviti izračun

Montažo gospodinjske električne napeljave je treba izvesti tako, da lahko uporabniki brez težav hkrati vklapljajo več močnih električnih naprav. Zato je treba presek žice za hišno napeljavo izbrati na podlagi pravilnega izračuna parametrov stanovanjske in hišne električne napeljave.

Obstaja več metod izračuna. Ponujamo vam, da se seznanite z različnimi pristopi in izberete optimalno možnost. Poleg tehnologije izračuna preseka žice so v članku opisani glavni parametri izbire električne napeljave in navedene zakonske omejitve največje moči električnih naprav.

Zakaj poznati parametre žice

Standardne električne vtičnice so izračunane za trajni tok 16 A, kar ustreza največji moči priključene naprave 3,52 kW. Običajno se do njih napelje bakren kabel s presekom 2,5 mm², kar je lahko zavajajoče pri izbiri vrste žice za preostalo električno napeljavo.

Vzporedno s povečanjem površine preseka kabla narašča tudi njegova cena. Vendar pri električni napeljavi ni priporočljivo varčevati – to lahko v prihodnosti povzroči veliko večje finančne stroške.

Pri gibanju elektronov po kovini se del energije razprši v obliki toplote. Pri velikem toku in majhnem preseku kabla lahko toplotna komponenta povzroči pregrevanje kovine in taljenje njegovega ovoja.

V gospodinjskih razmerah lahko to povzroči tako kratek stik v steni kot tudi vžig golih žic, zlasti na mestih upogibov.

Kot rezultat lahko nastanejo naslednje situacije:

1. Obsežen požar, če je v bližini kabla vnetljiv material.
2. Uhajanje toka pri nepopolnem taljenju ovoja jedra. To vodi v nesmiselno porabo električne energije in možnost električnega udara stanovalcev.
3. Neviden pretrg žice v steni. Posledično je del stanovanja ali celoten prostor brez napajanja. Po tem je treba poiskati mesto pretrga in nato zamenjati napeljavo z lokalnim popravilom stene.

Izbira debele električne žice za stanovanje z rezervo ima tudi eno slabost – presežek finančnih sredstev, ki ni smiseln. Zato je bolje izbrati presek napeljave z uporabo izračunskih metod, da se izognemo vsem zgoraj navedenim težavam.

Dejavniki izbire preseka napeljave

Moč naprave ni edini dejavnik, ki določa vrsto potrebne električne napeljave. Obstajajo tudi drugi dejavniki, katerih vpliv je treba upoštevati pri izračunu potrebnega preseka kabla. Ti lahko vplivajo na segrevanje vodnika, njegovo požarno nevarnost in obratovalne značilnosti.

Med take dejavnike izbire kabla spadajo:

1. Material vodnika: baker, aluminij.
2. Vrsta izolacije: PTFE, PVC, PE in druge plastike.
3. Dolžina kabla od vira toka do naprave.
4. Način polaganja kabla: odprta montaža, skrito v steni ali s pomočjo kabelskih kanalov.
5. Temperaturni režim v prostoru.
6. Število faz in napetost omrežja.
7. Montažna shema napeljave.

Baker ima manjši upor kot aluminij, zato se izračuni za ta materiala izvajajo ločeno. Presek bakrenega vodnika je lahko približno 1,5-krat manjši od aluminijastega.

Material izolacije prav tako vpliva na izbiro električnega kabla. Obstajajo posebni ovoji, ki prenesejo visoke temperature brez taljenja in spremembe upora, zato so takšni kabli lahko izpostavljeni večjim obremenitvam in uporabljeni pri višjih temperaturah.

Od dolžine kabla in njegovega preseka je odvisna stopnja padca napetosti, zato je treba pri delu občutljive elektronike upoštevati tudi ta parametra.

Električni kabli, zaprti v ohišja ali ometani v steni, pri dolgotrajnih obremenitvah v manjši meri izgubljajo toploto, zato se hitreje pregrejejo in zahtevajo večji izračunani presek.

Napeljava, ki poteka od števca do razdelilnih omaric, lahko doživlja hkratno obremenitev več naprav, priključenih v različne vtičnice. Zato je treba izračun preseka teh odsekov kabla opraviti ločeno.

Obremenitev električnega kabla je odvisna tudi od napetosti in števila dovedenih faz. Ker pa se v gospodinjstvih večinoma uporablja enofazna napeljava z napetostjo 220 V, vpliv tega dejavnika ne bo obravnavan.

Metodika določanja preseka hišne napeljave

Pri izračunu preseka vodnika električnega kabla pri montaži domače napeljave se upošteva veliko dejavnikov. Obstajajo posebni računalniški programi, ki omogočajo upoštevanje vseh posebnosti hiše in potreb njenih stanovalcev. Vendar je mogoče potrebni presek za napeljavo določiti tudi samostojno z uporabo opisane metodologije.

Pomembno je razumeti, da se lahko premer žic v stanovanju razlikuje od sobe do sobe. Na vhodu v električni števec je enak, pri razdelilni omarici je prerez žice že lahko manjši, pri vtičnicah in svetilih pa še manjši.

Na vsakem odseku električne napeljave je priporočljivo določiti potrebne parametre zanjo, da ne bi preplačali za preveč debele žice.

Če nimate želje izračunati prereza položene napeljave, lahko uporabite priporočila izkušenih električarjev, ki trdijo:

Izračun glede na moč naprav

Najenostavnejša metoda določanja zahtevanega prereza žice je njegov izračun ob upoštevanju moči uporabljanih električnih naprav in korekcijskih faktorjev. Ta metoda vključuje več korakov.

1. korak. Seštevanje moči električnih naprav. V idealnem primeru je treba izvedeti nazivno porabo energije vsake naprave, ki je navedena na njeni oznaki. Če bivalni prostor še ni opremljen, lahko okvirno potrebo po električni energiji izračunate s pomočjo spodnje tabele št. 1.

Gospodinjski aparati, ki so enaki po funkcionalnosti in velikosti, imajo lahko 2–3-krat različno porabo energije, zato je treba podatke preveriti na vsaki napravi (+).

Pri izračunu lahko uporabite tudi parametre naprav, ki so v podobnih stanovanjih sorodnikov ali znancev. Obstaja še ena možnost – obisk trgovine z gospodinjskimi aparati, ogled specifikacij in hkrati izbira ustreznega modela opreme za dom.

2. korak: Določitev koeficienta sočasnosti. Ta je lahko izražen v odstotkih ali kot številčna vrednost od 0 do 1. Koeficient prikazuje razmerje med porabo električne energije hkrati vključenih naprav v omrežju in skupno močjo vseh gospodinjskih naprav, izračunano v prvem koraku.

Običajno je koeficient 0,8, vendar ga lahko izračunate sami glede na navade gospodinjskih članov.

Ne zlorabljajte prenosnih vtičnic, trojnih vtičnic in podaljškov. Priporočljiva je uporaba le opreme z vgrajenim zaščitnim mehanizmom, ki izklopi elektriko pri prevelikem toku.

3. korak: Določitev varnostnega koeficienta. Ta upošteva morebitno povečanje porabe električne energije v nekaj letih. Običajno se vzame vrednost 1,5–2, če pa je v hiši že popoln nabor električnih naprav, lahko vzamete koeficient 1,2–1,3. Pomembno je, da v prihodnosti ne obžalujete premajhnega preseka žic.

4. korak: Izračun največje dovoljene obremenitve.

Izračun se izvede po formuli:

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

kjer:

• P – največja dovoljena obremenitev v W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – vsota nazivnih moči vseh električnih naprav;
• K – koeficient sočasnosti;
• J – varnostni koeficient.

Na primer, če skupna moč naprav znaša 7500 W, koeficient sočasnosti 0,8 in varnostni koeficient 1,5, bo največja dovoljena obremenitev:

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

Ta vrednost bo uporabljena v nadaljnjih izračunih.

5. korak: Določitev največjega dovoljenega toka.

Vrednost se določi po preprosti formuli:

I=P/U,

kjer:

• I – dovoljeni tok;
• P – največja dovoljena obremenitev v W;
• U – omrežna napetost – 220 V.

Z uporabo podatkov iz četrtega koraka lahko določite največji dovoljeni tok:

I = 9000 W / 220 V ≈ 41 A.

Metoda izračuna preseka kabla glede na moč in tok je podrobno opisana v tem članku.

6. korak: Izračun preseka kabla po tabeli. Ker na optimalno izbiro žice za domačo napeljavo ne vplivajo le parametri naprav, ampak tudi zunanji dejavniki (material jedra, njegov plašč, shema montaže itd.), za vsak primer obstajajo svoje tabele, ki so obravnavane v nadaljevanju.

Določanje preseka električnega kabla s pomočjo tabel

Za določanje optimalnega preseka žice za domačo napeljavo obstajajo posebne tabele. Vse so usmerjene na vrednost dovoljenega toka, ki se izračuna ločeno po zgoraj opisani metodi. V nadaljevanju bodo obravnavane tabelarične možnosti določanja preseka napeljave.

Izračun preseka običajnih domačih žic je prikazan v tabelah:

Zaradi krhkosti aluminija se žice iz tega materiala izdelujejo le s presekom od 2 mm. Prav tako ni večžilnih aluminijskih žic iz tankih žičk (+)

Spodaj je naveden izračun preseka žic za prenosne kable in podaljške.

Podaljški v trgovinah le redko imajo presek žice nad 1,5 mm², zato jih ni priporočljivo obremenjevati z močnimi električnimi napravami (+)

Tokovna obremenitev električnega kabla pri odprtem in zaprtem polaganju se razlikuje. Vendar se štejeta za enaki, če je žica položena v zemlji v širokem koritu. To omogoča kablu, da oddaja toploto okoliškemu zraku in se manj segreva.

Izračun preseka za bakrena in aluminijska jedra, odvisno od načina polaganja kabla, je prikazan v tabeli.

Največji tok je odvisen tudi od števila žil v kablu, ker vsaka izmed njih ustvarja toploto, ki se sešteva pod enotnim plaščem (+)

Podobne tabele se uporabljajo pri izračunu električne napeljave tudi v industriji. Gospodinjski kabli so običajno veliko preprostejši, zato je tudi količina izračunskih materialov zanje precej omejena. Parametri, navedeni v tabelah, niso izmišljeni, ampak so podani v panožnih standardih, na primer v GOST 31996-2012.

Izračun padca napetosti

Od preseka električnega kabla ni odvisna le stopnja segrevanja jedra, ampak tudi električna napetost na oddaljenem koncu žice. Gospodinjska oprema je zasnovana za določene parametre električnega omrežja, njihovo stalno neskladje pa lahko privede do zmanjšanja življenjske dobe opreme.

Pri padcu napetosti na kotlu je priporočljivo namestiti stabilizator, da oprema ne bi bila izpostavljena dodatnim obremenitvam zaradi neskladja obratovalnih lastnosti električnega omrežja.

Pri podaljšanju kabla pride do padca napetosti. Ta učinek lahko zmanjšate s povečanjem preseka ožičenja. Za kritično se šteje znižanje napetosti na koncu kabla za 5 % v primerjavi z vrednostjo pri viru toka.

Ta kazalnik lahko izračunate po znani formuli:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

kjer:

• ρ – specifična upornost kovine, Ω*mm²/m;
• L – dolžina kabla, m;
• S – presek vodnika v mm²;
• Upad – padec napetosti, V;
• I – tok, ki teče po vodniku.

Če je izračunani padec napetosti večji od 5 % nazivne vrednosti, je treba uporabiti kabel z večjim presekom. To bo zagotovilo stabilno delovanje opreme.

Še posebej občutljive na vrednost napetosti so ogrevalni kotli, pralni stroji in druge naprave z več releji in senzorji. To lastnost je treba upoštevati tudi pri uporabi podaljškov.

Zakonske omejitve

Komunalna podjetja, ki oskrbujejo prebivalstvo z električno energijo, imajo pravico uvesti omejitve glede največje skupne moči naprav v stanovanju. To je mogoče doseči z namestitvijo električnih števcev z določeno prepustno zmogljivostjo.

Na napravo so nameščene avtomatske enkratne ali večkratne varovalke, ki se sprožijo ob prekoračitvi mejne vrednosti toka.

Električni števci sovjetskega tipa se množično zamenjujejo z elektronskimi. Ti so še bolj občutljivi na preobremenitve, zaradi katerih hitro odpovedo.

Če s števca odstranite varovalke in ga neposredno priključite na stanovanjsko napeljavo, bo zagotovo pregorel ob daljšem kršenju delovnega režima. Večina sovjetskih števcev, nameščenih v stanovanjih, prenese konično obremenitev 25 A do 1 minute.

Po tem pregorejo, kar lahko privede do plačila namestitve nove naprave in globe zaradi kršitve pravil uporabe.

Visokim obremenitvam ne more vzdržati tudi napeljava na hodniku, katere pregorelost lahko odklopi več stanovanj hkrati. Zato pri priključitvi stanovanja na notranje hišno omrežje s kablom 2,5 mm ne smete pričakovati, da bo debelejši stanovanjski vodnik vzdržal visoke obremenitve.

Še posebej pomembno je upoštevati dejavnik normativnih omejitev v fazi načrtovanja montaže električnega ogrevanja, talnega gretja, infrardečih savn in druge energetsko potratne opreme.

Predhodno se morate posvetovati o zmogljivostih električne opreme, nameščene pred stanovanjem, pri ustreznih komunalnih službah.

Če ste se odločili sami izračunati parametre električne napeljave, vam bo koristno, da se seznanite s pojmi, kot so: jakost toka, moč in napetost. Več v članku – Kako izračunati moč, tok in napetost: načela in primeri izračuna za domače razmere

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetki vsebujejo praktične nasvete električarjev o izbiri in nakupu domače napeljave. Pomagali vam bodo pri izbiri opreme, ki ustreza kablu in bo stanovanje zanesljivo zaščitila pred morebitnimi težavami s preobremenitvami v omrežju.

Izbira prereza kabla v trgovini:

Ujemanje prereza kabla in parametrov zaščitnega odklopnika:

Izbira prereza kabla in odklopnika:

Napake pri izbiri električnega kabla:

Glavna dejavnika pri izbiri kabla za domačo napeljavo sta moč gospodinjskih aparatov in omejitve električnih omrežij, ki oskrbujejo stanovanje z električno energijo.

Če pravilno izberete prerez žice, lahko v omrežje vključite vse potrebne električne naprave. S tem se izognete nevšečnostim pri uporabi opreme in preprečite vžig napeljave.

Imate kaj dodati ali imate vprašanja o izračunu prereza napeljave? Prosimo, pustite komentarje k objavi, sodelujte v razpravah o gradivu. Obrazec za stik se nahaja v spodnjem bloku.