Kabelarea för heminstallation: hur man beräknar korrekt

Installation av hushållselnätet måste göras så att användare utan problem kan sätta på flera kraftfulla elektriska apparater samtidigt. Därför måste kabelarean för heminstallation väljas baserat på en noggrann beräkning av lägenhetens och husets elnätsparametrar.

Det finns flera beräkningsmetoder. Vi föreslår att du bekantar dig med olika tillvägagångssätt och väljer det optimala alternativet. Förutom tekniken för att beräkna kabelarea beskriver artikeln de grundläggande parametrarna för val av elledningar och anger regelverkens begränsningar för maximal effekt hos elektriska apparater.

Varför känna till kabelparametrar

Standarduttag är konstruerade för en kontinuerlig ström på 16 A, vilket motsvarar maximal effekt på 3,52 kW för en ansluten apparat. Vanligtvis ansluts de med en kopparkabel med area 2,5 mm², vilket kan vara missvisande vid val av kabeltyp för resten av elinstallationen.

I takt med att kabelns tvärsnittsarea ökar, ökar också priset. Men att spara på elledningar är inte värt det – det kan leda till mycket större finansiella kostnader i framtiden.

När elektroner rör sig genom metallen omvandlas en del av energin till värme. Vid hög ström och liten kabelarea kan värme leda till överhettning av metallen och smältning av isoleringen.

I hemmet kan detta orsaka både kortslutning i väggen och antändning av öppna ledningar, särskilt vid böjpunkter.

Detta kan leda till följande situationer:

1. Stor brand, om det finns lättantändligt material nära kabeln.
2. Strömläckage vid ofullständig smältning av ledarens isolering. Detta leder till onödig energiförbrukning och risk för elolycka för de boende.
3. Osynligt kabelbrott i väggen. Som ett resultat blir en del av lägenheten eller hela rummet strömlöst. Därefter krävs att man hittar brottstället och byter ut ledningen med lokal väggreparation.

Att välja en tjock elkabel för lägenheten med marginal har också en nackdel – onödig ekonomisk överkonsumtion som är meningslös. Därför är det bättre att välja kabelarea med hjälp av beräkningsmetoder för att undvika alla ovan nämnda problem.

Faktorer vid val av kabelarea

Det är inte bara apparatens effekt som bestämmer vilken typ av elledning som behövs. Det finns även andra faktorer som måste beaktas vid beräkning av erforderlig kabelarea. De kan påverka värmeutvecklingen i ledaren, dess brandfarlighet och driftsegenskaper.

Till sådana faktorer för val av ledning räknas:

1. Ledarmaterial: koppar, aluminium.
2. Isoleringstyp: PTFE, PVC, PE och andra plaster.
3. Ledningens längd från strömkällan till apparaten.
4. Metod för ledningsdragning: öppen installation, dold i väggen eller med hjälp av kabelkanaler.
5. Temperaturförhållanden i rummet.
6. Antal faser och nätspänning.
7. Kopplingsschema för elsystemet.

Koppar har lägre resistans än aluminium, därför utförs beräkningar för dessa material separat. Arean av en kopparledare kan vara ungefär 1,5 gånger mindre än en aluminiumledare.

Isoleringsmaterialet påverkar också valet av elledning. Det finns speciella mantlar som tål höga temperaturer utan att smälta eller ändra resistans, sådana kablar kan utsättas för högre belastningar och användas vid förhöjda temperaturer.

Spänningsfallet beror på ledningens längd och area, därför måste dessa parametrar beaktas för känslig elektronik.

Elledningar som är dolda i kanaler eller inplastrade i väggen förlorar mindre värme vid långvariga belastningar, därför överhettas de snabbare och kräver en större beräknad area.

Ledningen från elmätaren till fördelningsdosor kan överhuvudtaget utsättas för samtidig belastning från flera apparater anslutna till olika uttag. Därför måste areaberäkningen för dessa kabelavsnitt göras separat.

Belastningen på elkabeln beror också på spänningen och antalet matade faser. Men eftersom man i hemmet huvudsakligen använder enfasledning med 220 V, kommer inte påverkan av denna faktor att behandlas.

Metod för att bestämma kabelarea för heminstallation

Vid beräkning av arean för elkabelns ledare vid installation av hemledning beaktas många faktorer. Det finns speciella datorprogram som tar hänsyn till alla husets egenskaper och dess invånares behov. Men nödvändig area för ledningen kan bestämmas på egen hand med den beskrivna metoden.

Det är viktigt att förstå att tråddiametern i en lägenhet kan variera från rum till rum. Vid elmätarens ingång är den en, vid fördelningsboxen kan tvärsnittet redan vara mindre, och vid uttag och lampor är det ännu mindre.

På varje del av elledningen är det önskvärt att bestämma de nödvändiga parametrarna för att inte betala för mycket för onödigt tjocka ledningar.

Om du inte vill beräkna tvärsnittet för den dragna ledningen kan du använda rekommendationer från erfarna elektriker, som säger:

Beräkning baserad på apparaternas effekt

Den enklaste metoden för att bestämma önskat ledartvärsnitt är att beräkna det med hänsyn till de elapparater som används och korrigeringsfaktorer. Denna metod innefattar flera steg.

Steg nr 1. Summering av elapparaternas effekter. Helst bör man ta reda på varje enhets nominella energiförbrukning, som anges på dess märkning. Om bostaden ännu inte är inredd kan man beräkna ett ungefärligt elbehov med hjälp av tabell nr 1 nedan.

Hushållsapparater med samma funktion och storlek kan ha 2–3 gånger olika effektförbrukning, därför måste du kontrollera värdet på varje enhet (+)

Vid beräkningen kan du även använda parametrar från enheter som finns i liknande lägenheter hos släktingar eller bekanta. Det finns ett annat alternativ – att gå till en vitvarubutik, titta på dess specifikationer och samtidigt välja en lämplig modell för hemmet.

Steg 2. Fastställande av samtidighetsfaktorn. Den kan uttryckas i procent eller i ett numeriskt värde från 0 till 1. Faktorn visar förhållandet mellan elförbrukningen för enheter som är samtidigt anslutna till nätet och den totala effekten för alla hushållsenheter som beräknades i första steget.

Vanligtvis är faktorn 0,8, men du kan beräkna den själv utifrån hushållets vanor.

Du bör inte överanvända portabla uttag, grenkontakter och förlängningssladdar. Det är lämpligt att endast använda utrustning med inbyggd säkerhetsmekanism som stänger av strömmen vid hög strömstyrka.

Steg 3. Fastställande av säkerhetsfaktorn. Denna indikator tar hänsyn till en möjlig ökning av elförbrukningen om några år. Vanligtvis sätts den till 1,5–2, men om huset redan har en full uppsättning elektriska apparater kan du ta faktorn 1,2–1,3. Huvudsaken är att du inte ångrar att du valde en för liten kabelarea i framtiden.

Steg 4. Beräkning av maximalt tillåten belastning.

Den beräknas enligt formeln:

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

där:

• P – maximalt tillåten belastning i W;
• P(1)+P(2)+..P(N) – summan av alla elektriska apparaters märkeffekter;
• K – samtidighetsfaktor;
• J – säkerhetsfaktor.

Till exempel, om den totala effekten för apparaterna är 7500 W, samtidighetsfaktorn 0,8 och säkerhetsfaktorn 1,5, blir den maximalt tillåtna belastningen:

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

Denna indikator kommer att användas i efterföljande beräkningar.

Steg 5. Fastställande av maximalt tillåten strömstyrka.

Indikatorn bestäms med en enkel formel:

I=P/U,

där:

• I – tillåten strömstyrka;
• P – maximalt tillåten belastning i W;
• U – nätspänning – 220 V.

Med hjälp av data från steg 4 kan du bestämma maximalt tillåten strömstyrka:

I=9000W/220V≈41A.

Metoden för beräkning av kabelarea baserat på effekt och ström beskrivs i detalj i denna artikel.

Steg nr 6. Beräkning av kabelns tvärsnitt enligt tabell. Eftersom det optimala valet av ledning för hemmets elinstallation påverkas inte bara av apparaternas parametrar utan också av yttre faktorer (ledarmaterial, isolering, installationsschema etc.), finns det för varje fall specifika tabeller, som behandlas nedan.

Bestämning av elkabelarea med tabeller

För att bestämma optimalt tvärsnitt för hemmets ledningar finns det särskilda tabeller. Alla är inriktade på den tillåtna strömstyrkan, som beräknas separat enligt ovanstående metod. Nedan behandlas tabellvarianter för bestämning av ledningens tvärsnitt.

Beräkning av tvärsnitt för vanliga hushållsledningar visas i tabellerna:

På grund av aluminiums sprödhet tillverkas ledningar av detta material endast med tvärsnitt från 2 mm. Det finns inte heller flertrådiga aluminiumledningar av tunna trådar (+)

Nedan visas beräkning av tvärsnitt för förlängningssladdar och skarvsladdar.

Skarvsladdar i butiker har sällan ett tvärsnitt över 1,5 mm², så du bör inte belasta dem med kraftiga elektriska apparater (+)

Strömbelastningen på elkabeln vid öppen och dold förläggning skiljer sig åt. Men de anses vara lika om ledningen läggs i marken i en bred ränna. Detta gör att kabeln kan avge värme till omgivande luft och värmas upp mindre.

Beräkning av tvärsnitt för koppar- och aluminiumledare beroende på kabelns förläggningssätt visas i tabellen.

Maximal ström beror också på antalet ledare i kabeln, eftersom var och en genererar värme som summeras under en gemensam mantel (+)

Liknande tabeller används även inom industrin vid beräkning av elinstallationer. Hushållskablar är oftast mycket enklare konstruerade, därför är antalet beräkningsmaterial för dem ganska begränsat. De angivna parametrarna i tabellerna är inte påhittade utan anges i branschstandarder, till exempel GOST 31996-2012.

Beräkning av spänningsfall

Elkabelns tvärsnitt påverkar inte bara ledarens uppvärmning utan även den elektriska spänningen vid den bortre änden av ledningen. Hushållsapparater är konstruerade för vissa nätparametrar, och en ständig avvikelse kan leda till minskad livslängd för utrustningen.

Vid spänningsfall på pannan är det lämpligt att installera en stabilisator så att utrustningen inte utsätts för extra belastning på grund av avvikelser i elnätets driftsegenskaper.

När kabeln förlängs uppstår spänningsfall. Denna effekt kan minskas genom att öka ledningens tvärsnitt. En spänningsminskning på 5 % vid kabelns ände jämfört med värdet vid strömkällan anses vara kritisk.

Denna parameter kan beräknas med den välkända formeln:

Ufall = I*2*(ρ*L)/S,

där:

• ρ – resistivitet, Ω·mm²/m;
• L – kabellängd, m;
• S – ledartvärsnitt i mm²;
• Ufall – spänningsfall, Volt;
• I – ström som flyter genom ledaren.

Om det beräknade spänningsfallet är mer än 5 % av det nominella värdet, måste en kabel med större tvärsnitt användas. Detta säkerställer stabil drift av utrustningen.

Särskilt känsliga för spänningsvärdet är värmepannor, tvättmaskiner och andra enheter med många reläer och sensorer. Denna egenskap måste beaktas även vid användning av förlängningssladdar.

Regelverksbegränsningar

Elleverantörer som försörjer befolkningen med el har rätt att införa begränsningar av den maximala totala effekten för apparater i en lägenhet. Detta kan uppnås genom installation av elmätare med en viss kapacitet.

På enheten installeras automatiska engångs- eller flergångssäkringar som löser ut när tröskelvärdet för ström överskrids.

Elmätare av sovjetisk typ ersätts i stor utsträckning av elektroniska. De är ännu känsligare för överbelastning, vilket gör att de snabbt går sönder.

Om man tar bort propparna från mätaren och ansluter den direkt till lägenhetens ledning, kommer den garanterat att brinna upp vid långvarig överträdelse av driftsförhållandena. De flesta sovjetiska mätare installerade i lägenheter klarar en toppbelastning på 25 A i upp till 1 minut.

Därefter brinner de upp, vilket medför kostnad för installation av en ny enhet och böter för brott mot driftsreglerna.

Även ledningarna i trappuppgången kan inte klara höga belastningar, och en brännskada kan göra flera lägenheter strömlösa samtidigt. Därför, när en lägenhet ansluts till husets interna nätverk med en 2,5 mm kabel, bör man inte räkna med att en tjockare lägenhetsintern ledning kommer att kunna klara höga belastningar.

Det är särskilt viktigt att ta hänsyn till regulatoriska begränsningar vid planering av installation av elvärme, golvvärme, infraröda bastur och annan energikrävande utrustning.

Man bör i förväg rådfråga de relevanta elverken om möjligheterna med den elektriska utrustning som är installerad utanför lägenheten.

Om du har bestämt dig för att själv beräkna parametrarna för elledningarna, kan det vara bra att sätta sig in i begrepp som strömstyrka, effekt och spänning. Läs mer i artikeln – Hur man beräknar effekt, strömstyrka och spänning: principer och exempel för hushållsförhållanden

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videorna innehåller praktiska råd från elektriker om val och köp av hushållsledningar. De hjälper dig att köpa rätt utrustning för kabeln, som verkligen skyddar bostaden från eventuella problem med överbelastning i nätet.

Val av kabelarea i butiken:

Överensstämmelse mellan kabelarea och inställningar för säkerhetsautomaten:

Val av kabelarea och automatsäkring:

Vanliga misstag vid val av elkabel:

De viktigaste faktorerna vid val av kabel för hushållsledningar är hushållsapparaternas effekt och begränsningarna i elnätet som förser lägenheten med elektrisk energi.

Genom att välja rätt kabelarea kan du ansluta alla nödvändiga elapparater till nätet. Detta eliminerar besvär vid användning av utrustningen och hjälper till att förhindra att ledningarna börjar brinna.

Har du något att tillägga, eller har du frågor om beräkningen av kabelarea? Lämna gärna en kommentar till inlägget och delta i diskussionen om materialet. Kontaktformuläret finns i det nedre blocket.