Vada šķērsgriezums mājas elektroinstalācijai: kā pareizi veikt aprēķinu

Mājas elektrotīkla montāža jāveic tā, lai lietotāji bez problēmām varētu vienlaikus ieslēgt vairākas jaudīgas elektroierīces. Tāpēc vada šķērsgriezums mājas elektroinstalācijai jāizvēlas, pamatojoties uz pareizu dzīvokļa un mājas elektrotīkla parametru aprēķinu.

Pastāv vairākas aprēķinu metodes. Mēs piedāvājam iepazīties ar dažādām pieejām un izvēlēties optimālo variantu. Papildus vada šķērsgriezuma aprēķina tehnoloģijai, rakstā aprakstīti galvenie elektroinstalācijas izvēles parametri un norādīti normatīvie ierobežojumi maksimālajai elektroierīču jaudai.

Kāpēc zināt vada parametrus

Standarta elektrokontaktligzdas ir paredzētas ilgstošai strāvai 16 A, kas atbilst ieslēgtas ierīces maksimālajai jaudai 3,52 kW. Parasti tām tiek pievadīts vara kabelis ar šķērsgriezumu 2,5 mm², kas var maldināt, izvēloties vada tipu visai pārējai elektroinstalācijai.

Vienlaikus ar kabeļa šķērsgriezuma laukuma palielināšanos pieaug arī tā cena. Tomēr uz elektroinstalācijas nav vērts taupīt – tas var novest pie daudz lielākiem finanšu izdevumiem nākotnē.

Elektroniem pārvietojoties pa metālu, daļa enerģijas izkliedējas siltuma veidā. Pie lielas strāvas un maza kabeļa šķērsgriezuma siltuma komponents var izraisīt metāla pārkaršanu un tā apvalka kušanu.

Mājas apstākļos tas var izraisīt gan sienas iekšējo īssavienojumu, gan atklātu vadu aizdegšanos, īpaši liekuma vietās.

Rezultātā var rasties šādas situācijas:

1. Plašs ugunsgrēks, ja blakus kabelim atrodas viegli uzliesmojošs materiāls.
2. Strāvas noplūde dzīslas apvalka nepilnīgas kušanas gadījumā. Tas noved pie bezjēdzīga elektroenerģijas patēriņa un iespējamības, ka iedzīvotāji tiks pakļauti elektriskās strāvas triecienam.
3. Nemanāms vada pārrāvums sienā. Rezultātā tiek atslēgta daļa dzīvokļa vai visa telpa. Pēc tam nepieciešams atrast pārrāvuma vietu un nomainīt elektroinstalāciju ar lokālu sienas remontu.

Bieza elektrovada izvēle dzīvoklim ar rezervi arī ir viens trūkums – bezjēdzīgs finanšu līdzekļu pārtēriņš. Tāpēc elektroinstalācijas šķērsgriezuma izvēli labāk veikt ar aprēķinu metodēm, lai izvairītos no visām iepriekš minētajām problēmām.

Elektroinstalācijas šķērsgriezuma izvēles faktori

Ne tikai ierīces jauda nosaka nepieciešamās elektroinstalācijas raksturu. Pastāv arī citi faktori, kuru ietekme obligāti jāņem vērā, aprēķinot nepieciešamo kabeļa šķērsgriezumu. Tie var ietekmēt siltuma veidošanos vadītājā, tā ugunsbīstamību un ekspluatācijas īpašības.

Pie šādiem vada izvēles faktoriem pieder:

1. Dzīslas materiāls: varš, alumīnijs.
2. Izolācijas veids: PTFE, PVC, PE un citi plastmasas materiāli.
3. Vada garums no strāvas avota līdz ierīcei.
4. Vada ieguldīšanas veids: atklātais montāža, paslēpts sienā vai izmantojot kabeļkanālus.
5. Temperatūras režīms telpā.
6. Fāžu skaits un tīkla spriegums.
7. Elektroinstalācijas montāžas shēma.

Varam ir mazāka pretestība nekā alumīnijam, tāpēc aprēķini šiem materiāliem tiek veikti atsevišķi. Vara dzīslas šķērsgriezums var būt aptuveni 1,5 reizes mazāks nekā alumīnija dzīslai.

Izolācijas materiāls arī ietekmē elektrovada izvēli. Pastāv īpaši apvalki, kas iztur augstas temperatūras bez kušanas un pretestības izmaiņām, tāpēc šādus kabeļus var pakļaut paaugstinātām slodzēm un izmantot paaugstinātā temperatūrā.

No vada garuma un tā šķērsgriezuma ir atkarīga sprieguma krituma pakāpe, tāpēc jutīgas elektronikas darbībai ir jāņem vērā arī šie parametri.

Slēgtās kārbas vai sienā apmestie elektrovadi mazāk zaudē siltumu ilgstošu slodžu laikā, tāpēc tie ātrāk pārkarst un prasa lielāku aprēķināto šķērsgriezumu.

Elektroinstalācija, kas iet no skaitītāja līdz sadales kārbām, kopumā var izturēt vienlaicīgu slodzi no vairākām ierīcēm, kas ieslēgtas dažādās kontaktligzdās. Tāpēc šo kabeļa posmu šķērsgriezuma aprēķins jāveic atsevišķi.

Tāpat slodze uz elektrokabeli ir atkarīga no sprieguma un pievadīto fāžu skaita. Bet, tā kā sadzīvē galvenokārt tiek izmantota vienfāzes elektroinstalācija ar spriegumu 220 V, tad šī faktora ietekme netiks izskatīta.

Mājas elektroinstalācijas šķērsgriezuma noteikšanas metodika

Aprēķinot elektrokabeļa dzīslas šķērsgriezumu, veicot mājas elektroinstalācijas montāžu, tiek ņemti vērā daudzi faktori. Pastāv īpašas datorprogrammas, kas ļauj ņemt vērā visas mājas īpatnības un tās iedzīvotāju vajadzības. Bet nepieciešamo elektroinstalācijas šķērsgriezumu var noteikt arī patstāvīgi, izmantojot aprakstīto metodiku.

Ir svarīgi saprast, ka vadu diametrs dzīvoklī var atšķirties no istabas uz istabu. Pie elektrības skaitītāja tas ir viens, pie sadales kārbas stieples šķērsgriezums jau var būt mazāks, pie rozetēm un apgaismes ierīcēm – vēl mazāks.

Katrā elektroinstalācijas posmā vēlams noteikt nepieciešamos parametrus, lai nepārmaksātu par lieku resniem vadiem.

Ja nav vēlēšanās aprēķināt ierīkojamās elektroinstalācijas šķērsgriezumu, var izmantot pieredzējušu elektriķu ieteikumus, kuri apgalvo:

Aprēķins pēc ierīču jaudas

Vienkāršākā metode nepieciešamā stieples šķērsgriezuma noteikšanai ir tā aprēķins, ņemot vērā izmantoto elektroierīču jaudu un korekcijas koeficientus. Šī metodika ietver vairākus posmus.

1. posms. Elektroierīču jaudu summēšana. Ideālā gadījumā ir jānoskaidro katras ierīces nominālais enerģijas patēriņš, kas norādīts uz tās marķējuma. Ja dzīvojamā telpa vēl nav iekārtota, tad aptuveno elektroenerģijas nepieciešamību var aprēķināt, izmantojot zemāk minēto 1. tabulu.

Pēc funkcionalitātes un izmēra vienāda sadzīves tehnika var patērēt 2–3 reizes atšķirīgu jaudu, tāpēc tās vērtība jāskatās uz katras ierīces (+)

Aprēķinā var izmantot arī to ierīču parametrus, kas atrodas radinieku vai paziņu līdzīgos dzīvokļos. Ir vēl viens variants – aiziet uz sadzīves tehnikas veikalu, apskatīt tās raksturlielumus un reizē sameklēt piemērotu iekārtu modeli mājai.

2. posms. Vienlaicības koeficienta noteikšana. To var izteikt procentos vai skaitliskā vērtībā no 0 līdz 1. Koeficients parāda vienlaikus tīklā ieslēgto ierīču elektroenerģijas patēriņa attiecību pret pirmajā posmā aprēķināto visu mājas ierīču kopējo jaudu.

Parasti koeficients ir 0,8, bet to var aprēķināt patstāvīgi, ņemot vērā mājas iedzīvotāju paradumus.

Nevajadzētu ļaunprātīgi izmantot pārnēsājamās rozetes, trīskāršus un pagarinātājus. Ieteicams izmantot tikai iekārtas ar iebūvētu drošības mehānismu, kas atslēdz elektrību pie lielas strāvas.

3. posms. Rezerves koeficienta noteikšana. Šis rādītājs ņem vērā iespējamo elektroenerģijas patēriņa pieaugumu pēc dažiem gadiem. Parasti to pieņem kā 1,5–2, bet, ja mājā jau ir pilns elektroierīču komplekts, koeficienta vērtību var ņemt 1,2–1,3. Galvenais – nākotnē nenožēlot pārāk mazu vadu šķērsgriezumu.

4. posms. Maksimāli pieļaujamās slodzes aprēķins.

To veic pēc formulas:

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

kur:

• P – maksimāli pieļaujamā slodze W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – visu elektroierīču nominālo jaudu summa;
• K – vienlaicības koeficients;
• J – rezerves koeficients.

Piemēram, ja ierīču kopējā jauda ir 7500 W, vienlaicības koeficients – 0,8, rezerves koeficients – 1,5, tad maksimāli pieļaujamā slodze būs:

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

Šis rādītājs tiks izmantots turpmākajos aprēķinos.

5. posms. Maksimāli pieļaujamās strāvas stipruma noteikšana.

Rādītāju nosaka pēc vienkāršas formulas:

I=P/U,

kur:

• I – pieļaujamais strāvas stiprums;
• P – maksimāli pieļaujamā slodze W;
• U – tīkla spriegums – 220 V.

Izmantojot ceturtā posma datus, var noteikt maksimāli pieļaujamo strāvas stiprumu:

I=9000W/220V≈41A.

Kabeļa šķērsgriezuma aprēķināšanas metode pēc jaudas un strāvas ir detalizēti aprakstīta šajā rakstā.

6. posms. Kabeļa šķērsgriezuma aprēķins pēc tabulas. Tā kā optimālo vadu izvēli mājas elektroinstalācijai ietekmē ne tikai ierīču parametri, bet arī ārējie faktori (dzīslas materiāls, tās apvalks, montāžas shēma utt.), katram gadījumam pastāv savas tabulas, kuras tiek apskatītas turpmāk.

Elektrokabeļa šķērsgriezuma noteikšana pēc tabulām

Lai noteiktu optimālo vada šķērsgriezumu mājas elektroinstalācijai, pastāv īpašas tabulas. Visas tās ir orientētas uz pieļaujamās strāvas stipruma lielumu, kas tiek aprēķināts atsevišķi pēc iepriekš aprakstītās metodes. Turpmāk tiks apskatīti tabulu varianti vadījuma šķērsgriezuma noteikšanai.

Parasto mājas vadu šķērsgriezuma aprēķins ir attēlots tabulās:

Alumīnija trausluma dēļ vadus no šī materiāla izgatavo tikai ar šķērsgriezumu no 2 mm. Tāpat nav daudzdzīslu alumīnija vadu no plānām stieplītēm (+)

Zemāk ir dots vadu šķērsgriezuma aprēķins pārnēsāšanai un pagarinātājiem.

Pagarinātāji veikalos reti ir ar vada šķērsgriezumu, kas pārsniedz 1,5 mm², tāpēc tos nevajadzētu noslogot ar jaudīgām elektroierīcēm (+)

Strāvas slodze uz elektrības kabeli atklātā un slēgtā ieklāšanā atšķiras. Bet tās tiek uzskatītas par vienādām, ja vads tiek ievietots zemē platā teknē. Tas ļauj kabelim atdot siltumu apkārtējam gaisam un mazāk uzkarst.

Vara un alumīnija dzīslu šķērsgriezuma aprēķins atkarībā no kabeļa ieklāšanas veida ir dots tabulā.

Maksimālā strāva ir atkarīga arī no dzīslu skaita kabelī, jo katra no tām rada siltumu, kas summējas zem viena apvalka (+)

Līdzīgas tabulas tiek izmantotas elektroinstalācijas aprēķinā arī rūpniecībā. Sadzīves kabeļi parasti ir daudz vienkāršāk uzbūvēti, tāpēc arī aprēķina materiālu skaits tiem ir diezgan ierobežots. Tabulās norādītie parametri nav izdomāti, bet ir noteikti nozares standartos, piemēram, GOST 31996-2012.

Sprieguma krituma aprēķins

No elektrības kabeļa šķērsgriezuma ir atkarīga ne tikai dzīslas uzkaršanas pakāpe, bet arī elektriskais spriegums vada tālākajā galā. Sadzīves tehnika ir paredzēta noteiktiem elektrotīkla parametriem, un to pastāvīga neatbilstība var izraisīt iekārtas ekspluatācijas termiņa samazināšanos.

Ja spriegums krāsnī krītas, ieteicams uzstādīt stabilizatoru, lai iekārta neciestu no papildu slodzēm, ko rada elektrotīkla ekspluatācijas parametru neatbilstība.

Pagarinot kabeli, rodas sprieguma kritums. Šo efektu var samazināt, palielinot vadu šķērsgriezumu. Par kritisku uzskata sprieguma samazināšanos vada galā par 5%, salīdzinot ar tā vērtību pie strāvas avota.

Šo rādītāju var aprēķināt pēc zināmas formulas:

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

kur:

• ρ – īpatnējā pretestība, Ω*mm2/m;
• L – kabeļa garums, m;
• S – vadītāja šķērsgriezums mm2;
• Upad – sprieguma kritums, volti;
• I – strāva, kas plūst caur vadītāju.

Ja aprēķinātais sprieguma kritums ir lielāks par 5% no nominālā, tad jāizmanto kabelis ar lielāku šķērsgriezumu. Tas nodrošinās stabilu iekārtas darbību.

Īpaši jutīgas pret sprieguma vērtību ir apkures katli, veļas mazgājamās mašīnas un citas ierīces ar daudziem relejiem un sensoriem. Šī īpatnība jāņem vērā arī, izmantojot pagarinātājus.

Normatīvie ierobežojumi

Komunālie uzņēmumi, kas apgādā iedzīvotājus ar elektroenerģiju, ir tiesīgi ieviest ierobežojumus attiecībā uz maksimālo kopējo ierīču jaudu dzīvoklī. To var panākt, uzstādot elektroskaitītājus ar noteiktu caurlaides spēju.

Uz ierīces tiek uzstādīti automātiskie vienreizējie vai atkārtoti lietojamie drošinātāji, kas iedarbojas, pārsniedzot strāvas sliekšņa vērtību.

Padomju tipa elektroskaitītāji tiek masveidā nomainīti pret elektroniskajiem. Tie ir vēl jutīgāki pret pārslodzēm, kuru dēļ ātri sabojājas.

Ja no skaitītāja noņem korķus un pieslēdz to tieši dzīvokļa elektroinstalācijai, tas garantēti izdegs ilgstoša darbības režīma pārkāpuma gadījumā. Lielākā daļa padomju skaitītāju, kas uzstādīti dzīvokļos, iztur maksimālo slodzi 25 A līdz 1 minūtei.

Pēc tam tie izdeg, kas var radīt izmaksas par jaunas ierīces uzstādīšanu un sodu par ekspluatācijas noteikumu pārkāpšanu.

Lielām slodzēm nespēj izturēt arī kāpņu telpas elektroinstalācija, kuras pārdegšana var atslēgt elektrību vairākiem dzīvokļiem vienlaikus. Tāpēc, pieslēdzot dzīvokli iekšējai mājas tīklam ar kabeli 2,5 mm, nevajadzētu cerēt, ka biezāks iekšdzīvokļa vads spēs izturēt lielas slodzes.

Īpaši svarīgi ir ņemt vērā normatīvo ierobežojumu faktoru, plānojot elektriskās apkures, siltās grīdas, infrasarkano pirts un citu energoietilpīgu iekārtu uzstādīšanu.

Iepriekš jākonsultējas ar attiecīgajiem komunālajiem dienestiem par iespējām attiecībā uz elektroiekārtām, kas uzstādītas pirms dzīvokļa.

Ja esat nolēmis pats aprēķināt elektroinstalācijas parametrus, tad jums būs noderīgi izprast tādus jēdzienus kā: strāvas stiprums, jauda un spriegums. Sīkāk rakstā – Kā aprēķināt jaudu, strāvas stiprumu un spriegumu: aprēķinu principi un piemēri sadzīves apstākļiem

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video materiāli satur praktiskus elektriķu padomus par mājas elektroinstalācijas izvēli un iegādi. Tie palīdzēs iegādāties kabelim atbilstošu aprīkojumu, kas precīzi pasargās mājokli no iespējamām problēmām ar pārslodzēm tīklā.

Kabeļa šķērsgriezuma izvēle veikalā:

Kabeļa šķērsgriezuma atbilstība aizsargautomāta parametriem:

Kabeļa šķērsgriezuma un automāta izvēle:

Kļūdas, izvēloties elektrisko kabeli:

Galvenie faktori, izvēloties kabeli mājas elektroinstalācijai, ir mājsaimniecības iekārtu jauda un elektrotīklu ierobežojumi, kas nodrošina elektroenerģijas pievadīšanu dzīvoklim.

Pareizi izvēloties vada šķērsgriezumu, var ieslēgt tīklā visas nepieciešamās elektroierīces. Tas novērš neērtības, ekspluatējot tehniku, un ļauj novērst elektroinstalācijas aizdegšanos.

Vai ir ko piebilst, vai radās jautājumi par elektroinstalācijas šķērsgriezuma aprēķināšanu? Lūdzu, atstājiet komentārus pie publikācijas, piedalieties materiāla diskusijās. Saziņas forma atrodas apakšējā blokā.