Jak vypočítat, který drát je potřeba?

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.

Při výběru kabelu pro elektrické rozvody se musíte nejprve rozhodnout pro jeho typ a velikost průřezu. V tomto případě můžete požadovaný průřez zjistit podle výkonu nebo podle množství spotřebovaného proudu. Kromě toho by hlavní kritéria výběru měla zahrnovat také způsob instalace a účel vodiče. Dále zvážíme, jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu a dalších parametrů.

Stanovení celkového výkonu domácích spotřebičů

Nejprve byste se měli obrátit na cestovní pas domácích spotřebičů, které máte doma. Tam je potřeba se podívat na parametry spotřeby. Výkon můžete vidět mimo jiné charakteristiky podle jeho měrných jednotek – W nebo kW (na dováženém zařízení se výkon obvykle zobrazuje ve W). I když potřebujeme přesně zapsat spotřebu energie, která se běžně označuje zkratkou „TOT MAX“ nebo „TOT“.

Pokud najdete několik hodnot, které mají významný rozptyl, měli byste si zapsat maximální spotřebu energie. Když je vypsán výkon všech domácích spotřebičů, musí být sečten. Nezapomeňte zkontrolovat, zda jsou jednotky stejné, například W nebo kW. 1 kW je 1000 W. Převeďte všechny zapsané hodnoty na stejné měrné jednotky. Například z 1,5 kW lze udělat 1500 W a naopak.

Výběr sekce kabelu

Po výpočtu celkového výkonu všech domácích spotřebičů můžete začít s výběrem průřezu kabelu. Na to je speciální tabulka. Při výběru průřezu kabelu zohledňujeme typ sítě (220V nebo 380V). Vyplatí se vybrat hodnotu, která bude odpovídat mírně vyššímu indikátoru výkonu, než byl vypočten.
Příklad výpočtu, jak zvolit průřez kabelu na základě výkonu

Například jste vypočítali celkový výkon domácích elektrických spotřebičů a získali hodnotu 9 kW. V tomto případě je pro síť 220 V vhodný měděný kabel o průřezu 6 mm. Ale pokud chcete použít hliníkový vodič, pak by jeho průřez měl být 10 mm.

Pro síť 380 V o celkovém výkonu např. 49 kW je zase vhodný kabel s měděnými vodiči o průměru 16 mm nebo hliníkový kabel o průřezu 25 mm.
Pro položení kabelů do země se hodnoty budou mírně lišit.

Cena: dohodou
Vlastnosti

Materiál jádra Hliník Izolační materiál BP Tepelná bariéra Ne Obrazovka Ne Pancéřový kryt Ocelové pásky Izolace pásů Kabelové papírové pásky

Cena: dohodou
Vlastnosti

Materiál jádra Hliník Izolační materiál BP Tepelná bariéra Ne Obrazovka Ne Pancéřový kryt Ocelové pásky Vnější plášť Bitumen, krepový papír Pásová izolace Kabelové papírové pásky Plášť Olovo

Cena: dohodou
Vlastnosti

Materiál jádra Měď Izolační materiál BP Tepelná bariéra Ne Obrazovka Ne Pancéřový kryt Ocelové pásky Vnější plášť Bitumen, krepový papír Pásová izolace Pásky kabelového papíru Plášť Olovo

Cena: dohodou
Vlastnosti

Materiál jádra Měď Izolační materiál BP Tepelná bariéra Ne Obrazovka Ne Pancéřový kryt Ocelové pásky Izolace pásů Kabelové papírové pásky

Materiál jádra: měď nebo hliník?

V současné době se hliníkové vodiče používají zřídka, i když jsou levnější než měděné. Mají své výhody, ale jejich výběr musí být zdůvodněn projektem. Kabely s měděnými vodiči se zároveň vyznačují větší flexibilitou a snadněji se instalují. Navíc při výběru měděného kabelu budete potřebovat produkt s menším průřezem než v případě hliníkového analogu.
Zde však stojí za to vzít v úvahu jednu nuanci: pokud je odhadovaný celkový výkon zařízení v domě poměrně velký (více než 10 kW), pak použití měděného kabelu s velkým průřezem nebude levné. Navíc tlustý měděný kabel není na rozdíl od tenkého pružný, takže při vysokých výkonech můžete ušetřit peníze a použít hliníkový vodič.

Výpočet délky kabelu

Ale kromě otázky: jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu, mnozí se také obávají, jak vypočítat délku kabelu. Při výběru průřezu kabelu stojí za to vzít v úvahu ztráty v něm. To platí zejména pro sítě s velmi dlouhým elektrickým vedením (desítky až stovky metrů).

Při výběru kabeláže pro váš domov se doporučuje vždy použít průřez „s rezervou“, protože kabel s velkým průměrem se bude méně zahřívat. Navíc nikdy nebudete moci předem vědět, zda se ve vaší domácnosti objeví další síťové spotřebiče. Technologie se totiž neustále vyvíjí a je možné, že v budoucnu budete dokupovat další domácí spotřebiče. Pak bude celková spotřeba všech zařízení větší a tenký kabel prostě nemusí zvládnout zátěž sítě.

Důležité: pokud pochybujete o spolehlivosti vašeho elektrického vedení, doporučuje se nezapínat všechny elektrické spotřebiče současně, aby nedošlo k přetížení.

Výběr průřezu kabelu v závislosti na typu instalace

Instalace kabelu může být provedena otevřenou nebo uzavřenou metodou. To je také třeba vzít v úvahu při výběru průřezu vodiče. Koneckonců, je známo, že proud procházející kabelem ohřívá vodič. Pokud je instalace otevřená, můžete zvolit vodič s menším průřezem, protože se rychleji ochladí vlivem vzduchu.
Pokud je kabeláž skrytá, pak teplo z kabelu uniká mnohem pomaleji. A kvůli přehřátí se může zhoršit izolace vodiče. Na základě toho je pro skrytou instalaci nutné použít kabel s větším průřezem, protože se bude méně zahřívat.

Bylo tedy zvažováno, jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu, délky a typu vedení. Pokud máte potíže s výběrem velikosti průřezu a typu kabelových výrobků, je lepší okamžitě vyhledat pomoc odborníka.

Kokošin Vladimír

Specialista na kabelové a elektrické produkty