Как самостоятельно подобрать кабель. Часть 1

Тема статьи: Самостоятельно подбираем электрический кабель по нагрузке и сечению провода

Электричество везде! Дома, на работе, на улице. Современная жизнь трансформировала некогда заправское чудо в послушного и незримого слугу времени.
Привычная и размеренная жизнь просто останавливается в случае перебоев электричества. Бытовые приборы не работают, свет не горит, большинство современных гаджетов, без своевременной подзарядки, долго не продержатся. 
Обеспечить подачу электричества в жилые дома и рабочие здания – задача и область ответственности городских служб, а вот надежность и правильность электропроводки в наших домах мы способны контролировать сами. Монтаж, безусловно, лучше доверить специалисту, обладающему необходимыми знаниями, допусками и квалификацией, однако вдумчиво разобраться в этом вопросе самому мы настоятельно рекомендуем, так как это вопрос Вашей же безопасности.
О возникновении тока, его течение и корректности электрической цепи мы рассуждать не станем. Обратим наше внимание на неизменные «носители» оживляющей приборы энергии — кабели и провода. Освежим в памяти некоторые тематические понятия (нашей целью является бытовое понимание, а не цитирование узкоспециализированной терминологии):

Провод – токопроводящая проволока, одна или несколько. Может иметь изолирующую оболочку, оплетку или обмотку (применяется в быту), может не иметь изоляции вовсе (голые провода для воздушной электропередачи).

Кабель – один или несколько изолированных проводов, объединенных, в целях облегчения монтажа и дополнительной защиты от механических повреждений, в единую конструкцию и имеющих еще одну общую оболочку.

Шнур электрический – кабель небольшого сечения, состоящий из двух и более гибких жил сечением от 0,35 до 1,5 м м&sup2, заключенных в резиновую изоляцию или, ранее, в хлопчатобумажную оплетку, применяющийся для подсоединения бытовых электроприборов к электрической сети, напряжением в 220V.

Электронесущая жила, образно выражаясь, — трубопровод, по которому, вместо воды, течет ток. Этот трубопровод может состоять из одной трубы — проволоки, получается однопроволочная жила или состоять из нескольких труб – проволок — многопроволочная жила. Однопроволочные провода более жесткие, то есть при монтаже не провисают, не меняют линии, требуют меньшего количества креплений. Они обладают меньшим сопротивлением на низких частотах. Многопроволочные провода гибкие и благодаря более однородному распределению плотности тока в поперечном сечении, обеспечивают меньшее электрическое сопротивление. (Вспомните шнур от любого электроприбора: будь у него однопроволочная жила, было бы невозможно его так удобно свернуть в круг или в моток, что усложнило бы и эксплуатацию и хранение прибора).

Сечение провода — это площадь поперечного среза жилы (в одножильном проводе площадь среза проводника, в многожильном проводе — сумма площадей поперечного среза проводников). Как и любая другая площадь, измеряется в м м² (зачастую специалисты электрики и электротехники 1 м м²   называют «квадрат», так провод сечением 4 м м² ; звучит как «провод, сечением 4 квадрата»). 

Сопротивление провода– пропускная способность проводника. Если быть точнее, сопротивление проводника – его внутренняя способность противодействовать электрическому току (движению заряженных частиц). Единица измерения – Ом.

Токовая нагрузка – максимальная величина тока, которую способен пропускать провод или кабель на протяжении длительного времени без потери его целостности и безопасности.

А теперь, как все это связано, что от чего зависит и что об этом необходимо знать.

Конечно, не все знают и помнят тонкости строения электронесущих конструкций, поэтому часто, в речи, эти понятия становятся «проводом», так кабель с небольшим сечением, применяющийся в жилых помещениях, шнур от чайника или пылесоса звучат одинаково – «провод».

В непосредственно проводах, бытовых кабелях небольшого сечения, а так же в шнурах применяют электронесущие жилы из наиболее доступных и сравнительно недорогих металлов, обладающих лучшими показателями проводимости электрического тока — меди и алюминия. Самыми распространенными видами изоляции являются пластмассовая и резиновая.

ВАЖНО помнить, что монтировать один вид жил с другим напрямую категорически нельзя! В месте соединения возникает избыточная тепловая энергия, что приводит к разрушению изоляции и возгоранию. Основная проблема заключается в том, что медная проволока обладает большим показателем электропроводимости, меньшим сопротивлением (при равной длине провода и одинаковом сечении примерно в 1,6 раз). А еще она более гибкая по сравнению с алюминиевой – меньше ломается в местах сгибов. 

Означает ли это, что медные жилы несколько лучше? Да. (Честности ради, оговорим, что они и несколько дороже). Но в старых домах проводка выполнена из провода с алюминиевой жилой. Получается при ремонте старого жилья необходимо подбирать провода и кабели алюминиевые, использовать специальные переходники либо менять всю или часть скрытой проводки на медную. Для изготовления жилы для силовых кабелей и кабелей связи применяют более широкий перечень металлов (медь, алюминий, золото, серебро, сталь, а так же сплавы некоторых металлов). Более широк и перечень материалов для герметизирующих и армирующих оболочек. Их количество и качество, так же как и материал жилы, зависят от предназначения кабеля. Иногда, для достижения тех или иных требований, внутри кабеля может быть сердечник, заполнитель, металлическая броня (в зависимости от области применения).

Работоспособность электросети и ее безопасность напрямую зависят от правильности подобранного сечения, так как оно напрямую влияет на электрическое сопротивление. Ошибка выбора может обернуться большой бедой. При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, проводник нагревается, что приводит к потере его свойств, разрушению изоляции, что в свою очередь влечет за собой возможность возникновения короткого замыкания, искр, открытого пламени. Сопротивление ^® рассчитывается исходя из знания следующих величин – удельного сопротивления материала проводника (p) (сопротивление при сечении в 1 м м² и длине провода в 1м), длины необходимого провода (L) и поперечного сечения провода (S).
 Формула расчета: R= p*L/S

Для облегчения подбора необходимого проводника по сечению существуют готовые сводные таблицы, ключевыми показателями которых служат материал жилы, напряжение сети, предполагаемая токовая нагрузка, сила тока и, собственно, размер сечения. Таблицы в общем просты и понятны, если знать с чего начать.

А начинать подбор следует с составления списка предполагаемых условий (количество точек света) и приборов, именно они подскажут мощность желаемой/предполагаемой сети. На каждом электрическом приборе указана потребляемая мощность (указывают либо в Вт, W либо кВт, KW), выписываем этот показатель каждого прибора. Приводим к одной единице изменения (в таблице используются кВт, для упрощения поиска лучше посчитать сразу в кВт), суммируем, округляем в большую сторону (возможно, Вы что-то  упустили в списке или захотите добавить в процессе эксплуатации) и получаем желаемую токовую нагрузку.
Специалисты в области электрики и электротехники добавляют в расчет коэффициент одновременности – то есть, сколько процентов времени приборы будут находиться в рабочем состоянии одновременно (обычно применяют коэффициенты 0,65 (при мощности 14-20 кВТ) и 0,8 (до 14 кВТ) – 65 и 80% времени, согласно таблице коэффициентов). Выбираем внимательно в таблице необходимый по материалу проводник, находим максимально близкое в сторону увеличения значение мощности и узнаем соответствующее значение необходимого сечения

ВАЖНО понимать, что максимально близкий, но меньший показатель сопротивления не выдержит необходимую нагрузку

Возьмем для примера кухню, как наиболее энергоемкую.
Итак: холодильник – 0,25 кВт, электрочайник – 2,2 кВт, электродуховка – 1,5 кВт, телевизор — 0,08кВт, освещение — 0,028 (4 по 7 Вт энергосберегающие лампы), вытяжка – 0,24 кВт, микроволновка — 0,7 кВт, стиральная машина – 2 кВт. Получаем 7 кВт. Для расчета пиковой нагрузки умножаем на коэффициент одновременности 0,65. Результат – 4,55кВт. По таблице видим, что входящий на кухню медный провод должен быть не менее 2,5 м м&sup2, но лучше взять с запасом 4м м&sup2, а алюминиевый — 4 м м² (на пределе) или 6м м². Внутренняя разводка по комнате делается проводами с сечением не превышающим сечение входного в комнату провода.
Сейчас наиболее ходовыми для освещения являются медные провода 0,75 м м² (для энергосберегающих и светодиодных ламп) и 1,5 м м² для ламп накаливания. Провода, ведущие от распред. коробки к розеткам, чаще выполняют проводами сечением 2.5 м м².
Напомним: если в розетку с допустимой мощностью 4,6 кВт вставить тройник, то мощность не изменится (не увеличится втрое) и одновременно в этот тройник можно подключать приборы суммарной мощностью не более 4,6 кВт. Или, например: сетевой фильтр с индикатором имеет предохранитель на 10А, что соответствует мощности до 2.2 кВт, поэтому подключение через него, допустим, обогревателя с мощностью выше чем 2 кВт, приведет к постоянному отключению прибора.

Если помещение состоит из нескольких комнат, удобно будет в каждую вывести отдельный провод (логика расчета та же самая) или же на каждый мощный источник электроэнергии вести отдельную линию — тогда при сбое или неполадке отключится только часть электроснабжения, а не вся сеть целиком.

Суммарная мощность всех электроисточников должна быть не больше мощности входящего в рассчитываемое помещение провода.

Таким образом, при покупке жилья очень важно знать сколько кВт заходит к Вам в дом или квартиру.
Во-первых – эта цифра характеризует возможный (или невозможный) будущий комфорт (наличие посудомоечной машины, варочной панели, духового шкафа, кондиционера, «теплых полов», водонагревателя, домашнего кинотеатра, увлажнителя воздуха, сауны и других современных элементов, потребляющих электрический ток).
А во-вторых – в момент приобретения бытовой техники, Вы сразу сможете, понять какой процент общей мощности будет потреблять прибор, и осилит ли ее в принципе имеющаяся проводка. Данные о количестве подведенной к Вашему жилью электроэнергии можно найти в документах на это самое жилье или же соотнести с маркировкой стоящего у Вас автомата:

По современным нормам, в квартиру в многоквартирном доме должны заводить не менее 4,5 кВт с наличием газовой плиты и 10 кВт с электроплитой (в домах советской постройки это 3кВт и 7 кВт соответственно). Однако, некоторые ЖК, для удешевления стоимости квадратного метра, изначально заводят в квартиры меньшую мощность (внимательно читайте договор!), и в случае покупки жилплощади, добиться повышения мощности после подписания документов будет очень сложно и не дешево.

Итак, некоторые знания из курса физики мы постарались освежить и пояснить то, что оставалось непонятно. Теперь Вы можете сами рассчитать и желаемую токовую нагрузку, и нужную длину кабеля и даже необходимое сечение проводника. Однако, придя в магазин, недолго растеряться от обилия разных кабелей, проводов, шнуров с многочисленными буквенными и цифровыми обозначениями целого ряда производителей. Как найти то, что необходимо именно Вам, мы постараемся раскрыть в следующей статье.

Перейти к разделу «электрика» в интернет-магазине

← назад к списку статей и обзоров