Draaddoorsnede voor huisbedrading: correct berekenen
De aanleg van een huishoudelijk elektrisch netwerk moet zo worden uitgevoerd dat gebruikers zonder problemen meerdere krachtige elektrische apparaten tegelijkertijd kunnen inschakelen.Daarom is het noodzakelijk om de draaddoorsnede voor huisbedrading te selecteren op basis van een competente berekening van de parameters van de elektrische netwerken van appartementen en huizen.
Er zijn verschillende berekeningsmethoden. We raden u aan vertrouwd te raken met verschillende benaderingen en de beste optie te kiezen. Naast de technologie voor het berekenen van de draaddoorsnede beschrijft het artikel de belangrijkste parameters voor het kiezen van elektrische bedrading en geeft het wettelijke beperkingen aan op het maximale vermogen van elektrische apparaten.
De inhoud van het artikel:
Waarom de draadparameters kennen?
Standaard stopcontacten zijn ontworpen voor een continue stroomsterkte van 16 A, wat overeenkomt met een maximaal vermogen van 3,52 kW wanneer het apparaat is ingeschakeld. Meestal worden ze aangesloten op een koperen kabel met een doorsnede van 2,5 mm2, wat misleidend kan zijn bij het kiezen van het type draad voor de rest van de elektrische bedrading.
Wanneer elektronen door een metaal bewegen, wordt een deel van de energie gedissipeerd als warmte. Bij een grote stroomsterkte en een kleine kabeldoorsnede kan de thermische component leiden tot oververhitting van het metaal en het smelten van de omhulling.
In huiselijke omstandigheden kan dit zowel kortsluiting binnen de muur veroorzaken als brand in blootliggende draden, vooral in geknikte gebieden.
Als gevolg hiervan kunnen de volgende situaties ontstaan:
- Grootschalige brandals er brandbaar materiaal in de buurt van de kabel aanwezig is.
- Lekstroom in geval van onvolledig smelten van de kernmantel. Dit leidt tot verspild energieverbruik en de mogelijkheid van elektrische schokken voor bewoners.
- Onmerkbaar draadbreuk in de muur. Als gevolg hiervan valt een deel van het appartement of de gehele kamer spanningsloos. Hierna is een zoektocht naar het breekpunt en daaropvolgende vervanging van de bedrading door lokale muurreparatie vereist.
Het kiezen van een dikke elektrische draad voor een appartement, met een marge, heeft ook één nadeel: te veel geld uitgeven, wat geen zin heeft. Daarom is het beter om de bedradingsdoorsnede te selecteren met behulp van berekeningsmethoden om alle bovengenoemde problemen te voorkomen.
Factoren voor het kiezen van draaddoorsnede
Het is niet alleen het vermogen van het apparaat dat de aard van de benodigde elektrische bedrading bepaalt. Er zijn nog andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het berekenen van de vereiste kabeldoorsnede. Ze kunnen de warmteontwikkeling in de geleider, het brandgevaar en de prestatiekenmerken beïnvloeden.
Aan dergelijke draadselectiefactoren erbij betrekken:
- Kernmateriaal: koper, aluminium.
- Type isolatie: PTFE, PVC, PE en andere kunststoffen.
- De lengte van de draad van de stroombron naar het apparaat.
- Bedradingsmethode: open installatie, verborgen in de muur of via kabelkanalen.
- Temperatuuromstandigheden in de kamer.
- Aantal fasen en netwerkspanning.
- Schakelschema.
Koper heeft minder weerstand dan aluminium, daarom worden berekeningen voor deze materialen afzonderlijk uitgevoerd. De doorsnede van een koperen kern kan ongeveer 1,5 keer kleiner zijn dan die van een aluminium kern.
Het isolatiemateriaal heeft ook invloed op de keuze van de elektrische draad.Er zijn speciale omhulsels die hoge temperaturen kunnen weerstaan zonder te smelten of de weerstand te veranderen, zodat dergelijke kabels aan hogere belastingen kunnen worden blootgesteld en bij hogere temperaturen kunnen worden gebruikt.
De mate van spanningsval hangt af van de lengte van de draad en de doorsnede ervan, dus voor de werking van gevoelige elektronica is het noodzakelijk om met deze parameters rekening te houden.
Elektrische draden die in dozen zijn opgesloten of in de muur zijn gepleisterd, verliezen bij langdurige belasting in mindere mate warmte, waardoor ze sneller oververhit raken en een grotere ontwerpdoorsnede nodig hebben.
De bedrading die van de meter naar de verdeelkasten loopt, kan doorgaans gelijktijdig worden belast door meerdere apparaten die op verschillende stopcontacten zijn aangesloten. Daarom moet de doorsnede van deze kabelsecties afzonderlijk worden berekend.
Bovendien is de belasting van de elektrische kabel afhankelijk van de spanning en het aantal geleverde fasen. Maar aangezien in het dagelijks leven overwegend eenfasige bedrading met een spanning van 220 V wordt gebruikt, zal de invloed van deze factor niet in aanmerking worden genomen.
Methode voor het bepalen van de doorsnede van de huisbedrading
Bij het berekenen van de doorsnede van een elektrische kabelkern op installatie van bedrading in huis Er wordt rekening gehouden met veel factoren. Er zijn speciale computerprogramma's waarmee u rekening kunt houden met alle kenmerken van het huis en de behoeften van de bewoners. Maar u kunt zelf de voor de bedrading benodigde doorsnede bepalen met behulp van de beschreven methode.
Het is belangrijk om te begrijpen dat de diameter van de draden in het appartement van kamer tot kamer kan verschillen. Bij de ingang van de elektriciteitsmeter is er maar één; bij de verdeelkast kan de draaddoorsnede al kleiner zijn, bij stopcontacten en lampen - nog kleiner.
Bij elke sectie van de elektrische bedrading is het raadzaam om de daarvoor benodigde parameters te bepalen, om niet te veel te betalen voor te dikke draden.
Als u de doorsnede van de bedrading die wordt gelegd niet wilt berekenen, kunt u de aanbevelingen gebruiken van ervaren elektriciens die beweren:
Berekening van het apparaatvermogen
De eenvoudigste methode om de vereiste draaddoorsnede te bepalen, is door deze te berekenen, rekening houdend met het vermogen van de gebruikte elektrische apparaten en correctiefactoren. Deze techniek omvat verschillende fasen.
Fase nr. 1. De kracht van elektrische apparaten optellen. Idealiter zou u het geschatte energieverbruik van elk apparaat moeten kennen, dat op het etiket staat vermeld. Als de woonruimte nog niet is uitgerust, kan de geschatte behoefte aan elektriciteit worden berekend met behulp van tabel nr. 1 hieronder.
Bij het berekenen kunt u ook de parameters gebruiken van apparaten die zich in vergelijkbare appartementen van familieleden of vrienden bevinden. Er is nog een andere optie: ga naar een winkel voor huishoudelijke apparaten, bekijk de kenmerken ervan en zoek tegelijkertijd naar een geschikt apparaatmodel voor uw huis.
Fase nr. 2. Bepaling van de gelijktijdigheidsfactor. Het kan worden uitgedrukt als een percentage of als een numerieke waarde van 0 tot 1. De coëfficiënt toont de verhouding tussen het elektriciteitsverbruik van apparaten die tegelijkertijd op het netwerk zijn aangesloten en het totale vermogen van alle thuisapparaten, berekend in de eerste fase.
Meestal is de coëfficiënt 0,8, maar u kunt deze zelf berekenen op basis van de gewoonten van huisbewoners.
Fase nr. 3. Bepaling van de veiligheidsfactor. Deze indicator houdt rekening met de mogelijke stijging van het elektriciteitsverbruik over enkele jaren. Meestal wordt deze gelijk gesteld aan 1,5-2, maar als het huis al over een volledige set elektrische apparaten beschikt, kan de coëfficiëntwaarde 1,2-1,3 worden genomen. Het belangrijkste is om in de toekomst geen spijt te krijgen van de kleine dwarsdoorsnede van de draden.
Fase nr. 4. Berekening van de maximaal toegestane belasting.
Het wordt geproduceerd volgens de formule:
P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,
Waar:
- P – maximaal toelaatbare belasting in W;
- P(1)+P(2)+..P(N) – de som van de nominale vermogens van alle elektrische apparaten;
- K – gelijktijdigheidscoëfficiënt;
- J - veiligheidsfactor.
Als het totale vermogen van de apparaten bijvoorbeeld 7500 W is, is de gelijktijdigheidsfactor 0,8, de veiligheidsfactor 1,5, dan is de maximaal toegestane belasting:
P=7500*0,8*1,5=9000 W.
Deze indicator zal worden gebruikt bij volgende berekeningen.
Fase nr. 5. Bepalen van de maximaal toegestane stroom.
De indicator wordt bepaald door een eenvoudige formule:
I=P/U,
Waar:
- I – toegestane stroomsterkte;
- P – maximaal toelaatbare belasting in W;
- U – netspanning – 220 V.
Met behulp van de gegevens uit de vierde fase kunt u de maximaal toegestane stroom bepalen:
I=9000W/220V41A.
De methode voor het berekenen van de kabeldoorsnede voor vermogen en stroom wordt gedetailleerd beschreven in Dit artikel.
Fase nr. 6. Berekening van de kabeldoorsnede volgens de tabel. Omdat de optimale draadkeuze voor huisbedrading niet alleen wordt beïnvloed door de parameters van de apparaten, maar ook door externe factoren (kernmateriaal, omhulsel, installatieschema, enz.), heeft elk geval zijn eigen tabellen, die hieronder worden besproken. .
Bepaling van de doorsnede van elektrische kabels met behulp van tabellen
Er zijn speciale tabellen om de optimale draaddoorsnede voor huisbedrading te bepalen. Ze zijn allemaal gericht op de hoeveelheid toegestane stroom, die afzonderlijk wordt berekend volgens de bovenstaande methode. Vervolgens zullen we de tabelopties bekijken het bepalen van de bedradingsdoorsnede.
De berekening van de doorsnede van gewone huishoudelijke draden wordt weergegeven in de tabellen:
Hieronder vindt u een berekening van de doorsnede van draden voor dragers en verlengsnoeren.
De stroombelasting op de elektrische kabel bij open en gesloten installatie verschilt. Maar ze worden als hetzelfde beschouwd als de draad in een brede bak in de grond wordt gelegd. Hierdoor kan de kabel warmte overdragen aan de omgevingslucht en minder opwarmen.
De berekening van de doorsnede voor koperen en aluminium geleiders, afhankelijk van de manier waarop de kabel wordt gelegd, staat in de tabel.
Soortgelijke tabellen worden gebruikt bij het berekenen van elektrische bedrading en in de industrie. Huishoudelijke kabels zijn meestal veel eenvoudiger, dus het aantal ontwerpmaterialen daarvoor is vrij beperkt. De parameters die in de tabellen worden aangegeven, zijn niet uitgevonden, maar worden aangegeven in industriestandaarden, bijvoorbeeld in GOST 31996-2012.
Berekening van spanningsval
Niet alleen de mate van verwarming van de kern, maar ook de elektrische spanning aan het uiteinde van de draad hangt af van de doorsnede van de elektrische kabel. Huishoudelijke apparaten zijn ontworpen voor bepaalde parameters van het elektrische netwerk en hun constante discrepantie kan leiden tot een verkorting van de levensduur van de apparatuur.
Naarmate de kabel langer wordt, treedt er een spanningsval op. Dit effect kan worden verminderd door de draaddoorsnede te vergroten. Het wordt als cruciaal beschouwd om de spanning aan het uiteinde van de draad met 5% te verlagen in vergelijking met de waarde aan de stroombron.
Deze indicator kan worden berekend met de bekende formule:
Upad = I*2*(ρ*L)/S,
Waar:
- ρ – metaalweerstand, Ohm*mm2/m;
- L – kabellengte, m;
- S – aderdoorsnede in mm2;
- Opgang – valspanning, Volt;
- I – stroom die door de geleider vloeit.
Als de berekende spanningsval meer dan 5% van de nominale spanning bedraagt, is het noodzakelijk een kabel met een grotere doorsnede te gebruiken. Dit zorgt voor een stabiele werking van de apparatuur.
Verwarmingsketels, wasmachines en andere apparaten met veel relais en sensoren zijn bijzonder gevoelig voor spanningswaarden. Met deze functie moet ook rekening worden gehouden bij het gebruik van vervoerders.
Regelgevende beperkingen
Nutsbedrijven die elektriciteit aan de bevolking leveren, hebben het recht om beperkingen op te leggen aan het maximale totale vermogen van apparaten in het appartement. Dit kan worden bereikt door het plaatsen van elektriciteitsmeters met een bepaald vermogen.
Het apparaat is uitgerust met automatische wegwerp- of herbruikbare zekeringen, die in werking treden wanneer de drempelstroomwaarde wordt overschreden.
Als u de stekkers uit de meter verwijdert en deze rechtstreeks op de bedrading van het appartement aansluit, brandt deze gegarandeerd door als de bedrijfsmodus langdurig wordt verstoord. De meeste Sovjet-meters die in appartementen zijn geïnstalleerd, zijn bestand tegen een piekbelasting van 25 A gedurende maximaal 1 minuut.
Hierna worden ze verbrand, wat kan leiden tot betaling voor de installatie van een nieuw apparaat en een boete voor het overtreden van de bedieningsregels.
De bedrading in de ingang is ook niet bestand tegen hoge belastingen: als deze doorbrandt, kan deze de stroom naar meerdere appartementen tegelijk uitschakelen.Daarom mag u bij het aansluiten van een appartement op het interne netwerk met een kabel van 2,5 mm niet verwachten dat een dikkere draad binnen het appartement bestand is tegen hoge belastingen.
Het is vooral belangrijk om rekening te houden met de factor wettelijke beperkingen in de fase van de planning van de installatie van elektrische verwarming, vloerverwarming, infraroodsauna's en andere energie-intensieve apparatuur.
U dient eerst met de betreffende nutsbedrijven te overleggen over de mogelijkheden van elektrische apparatuur die voor het appartement wordt geplaatst.
Als u besluit de parameters van de elektrische bedrading zelf te berekenen, dan is het handig om concepten als stroom, vermogen en spanning te begrijpen. Meer details in het artikel - Hoe vermogen, stroom en spanning te berekenen: principes en voorbeelden van berekeningen voor huishoudelijke omstandigheden
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
De video's bevatten praktisch advies van elektriciens bij het kiezen en aanschaffen van bedrading in huis. Zij zullen u helpen bij het kopen van apparatuur die bij de kabel past, wat uw huis zeker zal beschermen tegen mogelijke problemen met netwerkoverbelasting.
Kabeldoorsnede selecteren in de winkel:
Overeenstemming tussen de kabeldoorsnede en de parameters van de zekeringkast:
Selectie van kabelsectie en machine:
Fouten bij het kiezen van een elektrische kabel:
De belangrijkste factoren bij het kiezen van een kabel voor huisbedrading zijn de kracht van huishoudelijke apparaten en de beperkingen van de elektrische netwerken die elektrische energie aan het appartement leveren.
Door de juiste draaddoorsnede te kiezen, kunt u alle benodigde elektrische apparaten op het netwerk aansluiten. Dit elimineert het ongemak bij het bedienen van apparatuur en helpt brand in de bedrading te voorkomen.
Heeft u iets toe te voegen of heeft u vragen over het berekenen van de bedradingsdoorsnede? Laat alstublieft commentaar achter op de publicatie en neem deel aan discussies over het materiaal.Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.
Het kiezen van de juiste kabel voor de elektrische bedrading in huis en het correct berekenen van de vereiste doorsnede is een zeer belangrijke zaak, waarvan de veiligheid van uw appartement en zijn bewoners zal afhangen. Bezuinig hier niet op. Vermijd aluminium ten gunste van meeraderige koperen kabel met betrouwbare isolatie. Het is ook belangrijk om stroomonderbrekers te installeren die een langdurige werking van elektrische bedrading bij stromen dicht bij het maximum mogelijk maken.
Goedemiddag, Ivan Sergejevitsj.
Houd er rekening mee dat het artikel een voorbeeld geeft van het berekenen van de draaddoorsnede. De auteur benadrukt dat men, na ontvangst van de berekende waarde, een grotere standaarddoorsnedewaarde moet kiezen op basis van de PUE. Dat wil zeggen dat de wiskundige formule en het selectiealgoritme niet voorzien in de mogelijkheid van "opslaan".
Wat betreft automatische machines - ze zorgen ervoor dat netwerken een belasting kunnen dragen die wordt bepaald door de doorsnede van draden en kabels die overbelast kunnen worden - automatische machines zijn ontworpen rekening houdend met deze factor. Met andere woorden, ze worden niet uitgeschakeld bij bepaalde waarden en tijdsintervallen van overstromen. Sommige kabels laten een overbelasting van 30% toe (ik heb een screenshot bijgevoegd met voorbeelden uit de PTE EP).