Для освещения и подключения к сети электроприборов в доме используют электрические кабели. По ним подводится электрический ток к розеткам и выключателям. Главным условием безопасной эксплуатации электропроводки является правильный расчет ее параметров и точный монтаж. Важный этап расчета – выбор сечения кабеля для электропроводки в частном доме или в квартире. Зная несколько несложных правил, сделать это можно самостоятельно, не прибегая к услугам проектных организаций.
Для чего нужно учитывать сечение кабеля для электропроводки
При устройстве кабельных линий в частном доме необходимо решать несколько задач:
-
выбор сечения кабеля для электропроводки;
-
определение количества жил для кабеля;
-
способ прокладки проводников;
-
выбор типа кабеля.
Особое внимание следует уделять выбору сечения, так как от этого зависит работоспособность будущей электропроводки, а также безопасность всего жилища и проживающих в нем людей.
Любой кабель состоит из двух или более проводников, изолированных друг от друга. Еще из курса школьной физики можно вспомнить, что при прохождении тока по проводнику, он выделяет тепло. Количество тепла равно произведению квадрата силы тока на сопротивление и на время нахождения под током:
Q = (I х I) x R x t, где
I – величина тока, возникающего в проводнике при включенной нагрузке,
R – сопротивление проводника,
t – время, в течение которого проводник находится под электрической нагрузкой.
Отсюда следует, что при увеличении величины тока, например, в три раза, проводник нагреется в девять раз сильнее. Сопротивление зависит от материала, из которого изготовлены токопроводящие жилы, и от площади их сечения. Медный провод имеет меньшее сопротивление, чем алюминиевый, а чем толще проводник, тем меньше его этот параметр.
Если площадь сечения провода окажется недостаточной для пропуска тока заданной величины, он начнет нагреваться. А так как тонкий провод имеет меньшую площадь боковой поверхности, он станет нагреваться настолько, что начнет плавиться и перегорит. В этом случае подача тока прекратится. А иногда может случиться и возгорание изоляции, что нередко приводит к пожару в доме.
Когда вследствие подключения мощных электроприборов сила тока превышает расчетную, в проводке возникает перегрузка. Даже если она невелика и не приводит к нагреву и последующему пожару, срок службы кабеля при такой работе сокращается в сотни раз.
Чтобы обеспечить нормальные условия для эксплуатации кабеля, необходимо, чтобы сечение проводников соответствовало номинальному значению тока. То есть при заданном значении тока необходимо применять кабель с определенными параметрами и характеристиками.
От чего зависит сечение электропроводки
Как уже сказано выше, сечение электропроводки в первую очередь зависит от величины тока, на который она рассчитана. Ну и еще, конечно, от материала провода – медь или алюминий. Однако сейчас согласно требованиям ПУЭ вся внутренняя проводка должна выполняться только кабелем с медными жилами.
Еще одно условие, которое учитывается при выборе сечения – способ прокладки электропроводки. Здесь необходимо предусмотреть, одиночным проводом или кабелем будет производиться монтаж, а также открыто или в стене будут располагаться проводники.
Дело в том, что одиночный провод по сравнению с кабелем нагреваться будет меньше, так как и площадь для теплоотвода увеличена, и не будет дополнительного воздействия магнетизма, неизбежного при работе двух расположенных рядом проводников. При открытой прокладке нагрев также уменьшается за счет лучшего отвода тепла в воздух по сравнению с прокладкой в трубе или в стене. Поэтому на открыто проложенный кабель допускается нагрузка немного большая, чем на проложенный в трубе или вмурованный в стену.
От способа прокладки электропроводки зависит и выбор типа кабеля.
Как рассчитать сечение кабеля для электропроводки
Назначая сечение кабеля для электропроводки, нужно учитывать значение максимальной нагрузки, которая будет включена. Для этого необходима схема проводки в здании – частном доме или квартире. На схеме должны быть изображены кабельные линии, места установки светильников, розеток, выключателей. К каждой розетке нужно подписать наименования электроприборов, которые будут включаться.
Сложив мощность всех электроприборов, можно получить максимальное значение электрической нагрузки на кабель. Однако не стоит использовать это значение для расчета. Сначала нужно исключить одновременную работу приборов, которые вместе не включают. Так, например, электрический обогреватель вряд ли будет работать одновременно с кондиционером. Поэтому полученное значение можно уменьшить примерно на 20%.
ТАБЛИЦА МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОБЫТОВЫХ ПРИБОРОВ
Рассчитав рабочую нагрузку, можно определить величину тока, возникающего в кабеле.
I сети = W сум / U раб, где
I сети — ток, возникающий при подключении потребителей,
W сум — мощность всех потребителей, подключенных к сети,
U раб — рабочее напряжение в электрической сети.
А получив значение тока, можно узнать и сечение жил кабеля. Для этого необходима таблица сечения электропроводки.
ТАБЛИЦА СЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ
Сечение электропроводки в частном доме
В зависимости от материала стен, перекрытий и способа прокладки, сечение электропроводки в частном доме может варьироваться, даже если суммарная мощность потребителей одинакова. Например, в кирпичном доме кабели часто ошибочно замуровывают в слой штукатурки. В домах из газобетона устраивают штробы, в которых замоноличивают кабели цементным раствором или клеем для блоков.
Согласно требованиям ПУЭ электропроводка в доме должна быть заменяемой. Это позволит быстро устранить повреждения проводки, не нарушая отделку. Выполнить это требование можно, если не замуровывать кабели в штробах, а смонтировать их в предварительно проложенных трубах из металла или самозатухающего пластика. Тогда будет достаточно заменить отрезок кабеля от разветвительной коробки до розетки или выключателя. Сечение в этом случае следует принимать как для прокладки электропроводки в трубах. В деревянных домах проводку прокладывают открыто по изоляторам или скрыто в металлических трубах.
Важно понимать, что рассчитывая сечение электропроводки в частном доме, нужно предусмотреть деление электроприборов на группы. Некоторые приборы обладают небольшой мощностью, а иные потребуют ток большой величины. Целесообразно разделить потребителей именно по этому признаку, что позволит существенно сэкономить на стоимости кабеля.
И вот почему. Обычно в частном доме, особенно если он расположен не в городской черте, отсутствует централизованное водоснабжение, теплоснабжение. Это требует устройства локальных систем. Чтобы поднять воду из скважины или колодца, потребуется достаточно мощное насосное оборудование. Также большой мощностью обладают и электрические водонагреватели. А если для отопления используется электрический котел, то именно он и будет основным потребителем электроэнергии в холодное время года.
Правильно объединив все мощные потребители в одну группу, для их питания можно использовать отдельные кабели с большим сечением – от 4,0 кв. мм, защитив каждый прибор соответствующим защитным устройством – автоматическим выключателем или устройством защитного отключения. А вот для менее мощных – например, электрочайника или микроволновой печи, достаточно обычного медного кабеля с сечением жил 2,5 кв. мм. Для освещения можно выбрать медный провод сечением 1,5 кв. мм.
Изменять сечение кабеля в пределах одной цепи, защищенной устройством защиты, недопустимо.
Если сечение на каком-либо участке уменьшено, рано или поздно произойдет авария, так как защитный автомат может не отключить ток в случае перегрузки на нем. А если сечение увеличено, то это будет просто перерасход материала, так как автоматический выключатель на основной цепи все равно отключит ток еще до того, как он достигнет значения, допустимого для «усиленного» участка.
Сечение электропроводки в квартире
Как правило, современные жилые дома строят в соответствии с новыми нормативными требованиями и проблем с электропроводкой не случается. Однако в числе многоквартирных домов еще много есть таких, которые построены в те времена, когда и электроприборов мощных не было. Если приходится жить именно в таком здании из «старого фонда», то придется задуматься над тем, как сделать проводку безопасной. В подобных домах ее часто выполняли кабелем с алюминиевыми жилами, да и сечение 2,5 мм уже не способно пропускать ток необходимой величины.
Выбирать сечение кабеля для электропроводки в квартире придется в нескольких случаях:
- полная замена электропроводки в квартире вследствие негодности;
- ремонт электропроводки из-за аварии;
- замена проводки или ее частей для подключения более мощных приборов или оборудования, чем то, на которое рассчитывались старые кабельные линии.
При выборе сечения проводов для монтажа электропроводки в квартире используют тот же принцип, что и для проводки в частном доме. Отличие в том, что в многоквартирных домах мощные потребители практически отсутствуют. Поэтому сечения кабеля с медными жилами 2,5 кв. мм будет вполне достаточно, чтобы обеспечить питанием все электроприборы. Защищать такие цепи рекомендуется автоматическими выключателями, рассчитанными на 16 А.
А цепи для освещения можно изготовить из кабеля сечением 1,5 кв. мм. Так как в современных светильниках используют лампы с низким энергопотреблением – люминесцентные или светодиодные, проводка будет служить исправно долгие годы. Защищать такие линии освещения нужно автоматами, рассчитанными на ток не более 10 А.
Медный провод площадью 2,5 кв. мм для подключения розеток и 1,5 кв. мм для освещения – это стандартные сечения проводов, применяемых в квартирной электропроводке при строительстве жилых домов. Кабели большего сечения применяют только в зданиях, оборудованных стандартными электрическими плитами вместо газовых.
Самый «прожорливый» потребитель в квартире, это, как правило, электрический духовой шкаф, который иногда комбинируют с газовой варочной панелью. Мощность «духовки» может достигать 5,0 кВт, поэтому для нее лучше провести прямо от вводного щита отдельную линию кабелем с сечением жил 4,0 кв. мм, защитив ее автоматом на 25 А. При условии «невмешательства» в стандартную проводку, такую линию можно смонтировать без согласования с контролирующими органами.
Не допускается при монтаже проводки использование отдельных участков силовых линий для устройства линий освещения. Все цепи должны быть автономны друг от друга и подключаться в распределительном щите через автоматические выключатели.
Чтобы обеспечить комфорт и безопасность при проживании в частном доме или в квартире, выбор сечения электропроводки должен быть результатом тщательного расчета. Может оказаться, что всего один забытый при расчете потребитель потребует изменения сечения кабеля. Устройство же отдельной линии для него может оказаться невозможным без нарушения отделки, особенно, если проводка выполнена скрытым способом.
