Traadi ristlõige koduse juhtmestiku jaoks: kuidas õigesti arvutada

Koduse elektrivõrgu paigaldus tuleb teha nii, et kasutajad saaksid probleemideta korraga sisse lülitada mitu võimsat elektriseadet. Seetõttu tuleb juhtme ristlõige kodujuhtmestiku jaoks valida korteri ja maja elektrivõrgu parameetrite korrektse arvutuse alusel.

Arvutamiseks on mitu meetodit. Soovitame tutvuda erinevate lähenemistega ja valida optimaalne variant. Lisaks juhtme ristlõike arvutamise tehnoloogiale on artiklis kirjeldatud elektriseadmete valiku peamised parameetrid ning esitatud regulatiivsed piirangud elektriseadmete maksimaalsele võimsusele.

Miks on vaja teada juhtme parameetreid

Tavalised elektripistikud on ette nähtud pidevale voolule 16 A, mis vastab sisselülitatud seadme maksimaalsele võimsusele 3,52 kW. Tavaliselt juhitakse neile vaskkaabel ristlõikega 2,5 mm², mis võib eksitada juhtme tüübi valikul kogu ülejäänud elektripaigalduse jaoks.

Kaabli ristlõikepindala suurenemisega kaasneb ka selle hinna tõus. Siiski ei tasu elektrijuhtmestiku pealt kokku hoida – see võib tulevikus kaasa tuua palju suuremad rahalised kulutused.

Elektronide liikumisel metallis hajub osa energiast soojusena. Suure voolu ja väikese kaabli ristlõike korral võib soojuskomponent põhjustada metalli ülekuumenemist ja selle katte sulamist.

Kodutingimustes võib see esile kutsuda nii seina sisesed lühised kui ka avatud juhtmete süttimise, eriti paindekohtades.

Selle tulemusena võivad tekkida järgmised olukorrad:

1. Ulatuslik tulekahju, kui kaabli lähedal on kergesti süttiv materjal.
2. Vooluleke juhtmeisolatsiooni mittetäieliku sulamise korral. See põhjustab mõttetut elektrienergia kulu ja elanike elektrilöögi ohtu.
3. Märkamatu juhtme katkemine seinas. Selle tulemusena jääb vooluta osa korterist või kogu ruum. Seejärel on vaja leida katkemise koht ja vahetada juhtmestik koos seina lokaalse remondiga.

Paksu elektrijuhtme valikul korterisse varuga on samuti üks miinus – mõttetu rahaliste vahendite ülekulu. Seetõttu on parem juhtmestiku ristlõige valida arvutusmeetodite abil, et vältida kõiki eespool nimetatud probleeme.

Juhtmestiku ristlõike valiku tegurid

Seadme võimsus ei määra üksi vajaliku elektrijuhtmestiku olemust. On ka teisi tegureid, mille mõju tuleb vajaliku kaabli ristlõike arvutamisel kindlasti arvesse võtta. Need võivad mõjutada soojuse teket juhis, selle tuleohtlikkust ja tööomadusi.

Selliste juhtme valiku tegurite hulka kuuluvad:

1. Juhtmaterjal: vask, alumiinium.
2. Isolatsiooni tüüp: PTFE, PVC, PE ja muud plastid.
3. Juhtme pikkus vooluallikast seadmeni.
4. Juhtme paigaldusviis: avatud paigaldus, seina sisse peidetud või kaabelkanalite abil.
5. Ruumi temperatuurirežiim.
6. Faaside arv ja võrgu pinge.
7. Juhtmestiku paigaldusskeem.

Vase takistus on väiksem kui alumiiniumil, seepärast tehakse nende materjalide arvutused eraldi. Vasejuhtme ristlõige võib olla umbes 1,5 korda väiksem kui alumiiniumjuhtmel.

Isolatsioonimaterjal mõjutab samuti elektrijuhtme valikut. On olemas spetsiaalsed katted, mis taluvad kõrgeid temperatuure ilma sulamise ja takistuse muutumiseta, seetõttu võivad sellised kaablid taluda suuremaid koormusi ja neid saab kasutada kõrgendatud temperatuuridel.

Pingelanguse määr sõltub juhtme pikkusest ja selle ristlõikest, seetõttu tuleb tundliku elektroonika tööks arvestada ka neid parameetreid.

Karpidesse suletud või seina krohvitud elektrijuhtmed kaotavad pikaajalise koormuse korral vähem soojust, seetõttu kuumenevad need kiiremini ja vajavad suuremat arvutuslikku ristlõiget.

Arvestist jaotuskarpide minev juhtmestik võib üldse kogeda samaaegset koormust mitmest erinevatesse pistikupesadesse ühendatud seadmest. Seetõttu tuleb nende kaablilõikude ristlõike arvutus teha eraldi.

Samuti sõltub elektrikaabli koormus pingest ja toodud faaside arvust. Kuid kuna kodumajapidamises kasutatakse peamiselt ühefaasilist juhtmestikku pingega 220 V, siis selle teguri mõju ei käsitleta.

Kodujuhtmestiku ristlõike määramise metoodika

Elektrikaabli juhi ristlõike arvutamisel koduse juhtmestiku paigalduse puhul võetakse arvesse paljusid tegureid. On olemas spetsiaalsed arvutiprogrammid, mis võimaldavad arvestada kõiki maja eripärasid ja selle elanike vajadusi. Kuid vajaliku juhtmestiku ristlõike saab määrata ka iseseisvalt, kasutades kirjeldatud meetodit.

Oluline on mõista, et juhtmete läbimõõt korteris võib erineda toast tuppa. Elektriarvesti sisselaskeava juures on see üks, jaotuskarbi juures võib juhtme ristlõige olla juba väiksem, pistikupesade ja valgustite juures – veelgi väiksem.

Igal elektrijuhtmestiku lõigul on soovitatav määrata selle jaoks vajalikud parameetrid, et mitte üle maksta liiga paksude juhtmete eest.

Kui puudub soov arvutada paigaldatava juhtmestiku ristlõiget, võib kasutada kogenud elektrikute soovitusi, kes kinnitavad:

Arvutus seadmete võimsuse järgi

Lihtsaim meetod vajaliku juhtme ristlõike määramiseks on selle arvutamine, võttes arvesse kasutatavate elektriseadmete võimsust ja parandustegureid. See meetod hõlmab mitut etappi.

Etapp nr 1. Elektriseadmete võimsuste summeerimine. Ideaalis tuleb teada iga seadme nimivõimsust, mis on märgitud selle andmesildil. Kui eluruum pole veel sisustatud, saab arvutada ligikaudset elektrivajadust alloleva tabeli nr 1 abil.

Funktsioonilt ja suuruselt sama kodutehnika võib tarbida 2–3 korda erinevat võimsust, seetõttu tuleb selle väärtust vaadata igal seadmel (+).

Arvutamisel saab kasutada ka seadmete parameetreid, mis on sugulaste või tuttavate sarnastes korterites. On veel üks variant – minna kodumasinate poodi, vaadata nende tehnilisi andmeid ja ühtlasi valida välja sobiv kodutehnika mudel.

2. etapp. Samaaegsusteguri määramine. Seda saab väljendada protsentides või arvväärtusena vahemikus 0 kuni 1. Tegur näitab samaaegselt võrku ühendatud seadmete elektritarbimise ja esimesel etapil arvutatud kõigi koduseadmete koguvõimsuse suhet.

Tavaliselt on tegur 0,8, kuid selle saab ise arvutada, lähtudes leibkonna liikmete harjumustest.

Ei tasu kuritarvitada kaasaskantavaid pistikupesi, harupistikupesi ja pikendusjuhtmeid. Soovitatav on kasutada ainult sisseehitatud kaitsemehhanismiga seadmeid, mis lülitavad suure voolu korral elektri välja.

3. etapp. Varuteguri määramine. See näitaja arvestab elektritarbimise võimalikku kasvu mõne aasta pärast. Tavaliselt on see 1,5–2, kuid kui kodus on juba täielik komplekt elektriseadmeid, võib teguri väärtuseks võtta 1,2–1,3. Peaasi, et tulevikus ei peaks kahetsema liiga väikest juhtmete ristlõiget.

4. etapp. Suurima lubatud koormuse arvutamine.

See arvutatakse valemiga:

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

kus:

• P – suurim lubatud koormus vattides;
• P(1)+P(2)+..P(N) – kõigi elektriseadmete nimivõimsuste summa;
• K – samaaegsustegur;
• J – varutegur.

Näiteks kui seadmete koguvõimsus on 7500 W, samaaegsustegur on 0,8 ja varutegur on 1,5, siis on suurim lubatud koormus:

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

Seda näitajat kasutatakse edasistes arvutustes.

5. etapp. Maksimaalse lubatud voolutugevuse määramine.

Näitaja määratakse lihtsa valemiga:

I=P/U,

kus:

• I – lubatud voolutugevus;
• P – suurim lubatud koormus vattides;
• U – võrgupinge – 220 V.

Kasutades neljanda etapi andmeid, saab määrata maksimaalse lubatud voolutugevuse:

I=9000 W/220 V ≈ 41 A.

Kaabli ristlõike arvutamise metoodika võimsuse ja voolu järgi on üksikasjalikult kirjeldatud selles artiklis.

Etapp nr 6. Kaabli ristlõike arvutamine tabeli abil. Kuna juhtme optimaalset valikut kodujuhtmestiku jaoks mõjutavad mitte ainult seadmete parameetrid, vaid ka välistegurid (soonematerjal, selle kest, paigaldusskeem jne), siis iga juhtumi jaoks on olemas oma tabelid, mida käsitletakse edasi.

Elektrilise kaabli ristlõike määramine tabelite abil

Kodujuhtmestiku optimaalse ristlõike määramiseks on olemas spetsiaalsed tabelid. Kõik need on suunatud lubatud voolutugevuse suurusele, mis arvutatakse eraldi vastavalt eespool kirjeldatud meetodile. Järgnevalt käsitletakse tabelivariante juhtmestiku ristlõike määramiseks.

Tavaliste kodujuhtmete ristlõike arvutus on esitatud tabelites.

Alumiiniumi hapruse tõttu valmistatakse sellest materjalist juhtmeid ainult ristlõikega alates 2 mm. Samuti puuduvad peenikestest traatidest valmistatud mitmesoonelised alumiiniumjuhtmed (+)

Allpool on toodud juhtmete ristlõike arvutamine kaasaskantavate ja pikendusjuhtmete jaoks.

Pikendusjuhtmed on poodides harva juhtme ristlõikega üle 1,5 mm2, seetõttu ei tasu neid võimsate elektriseadmetega koormata (+)

Voolukoormus elektrikaablile avatud ja suletud paigaldusviisil erineb. Kuid neid peetakse samasugusteks, kui juhe paigaldatakse maasse laia renni sisse. See võimaldab kaablil eraldada soojust ümbritsevale õhule ja vähem kuumeneda.

Vask- ja alumiiniumsooneliste juhtmete ristlõike arvutus sõltuvalt kaabli paigaldusviisist on toodud tabelis.

Maksimaalne vool sõltub ka soonte arvust kaablis, sest iga neist tekitab soojust, mis summeerub ühise kesta all (+)

Sarnaseid tabeleid kasutatakse ka elektrijuhtmestiku arvutamisel tööstuses. Olmekaablid on tavaliselt palju lihtsamad, seetõttu on nende jaoks mõeldud arvutusmaterjalide hulk üsna piiratud. Tabelites näidatud parameetrid ei ole välja mõeldud, vaid on toodud tööstusstandardites, näiteks standardis GOST 31996-2012.

Pingelanguse arvutamine

Elektrikaabli ristlõikest sõltub mitte ainult soone kuumutusaste, vaid ka elektripinge juhtme kaugemas otsas. Olmetehnika on mõeldud kindlate elektrivõrgu parameetrite jaoks ning nende pidev mittevastavus võib põhjustada seadmete kasutusea lühenemist.

Pingelanguse korral boileril on soovitav paigaldada stabilisaator, et seade ei kogeks täiendavaid koormusi elektrivõrgu tööomaduste mittevastavuse tõttu.

Kaabli pikendamisel tekib pingelangus. Seda mõju saab vähendada, suurendades juhtmestiku ristlõiget. Pingelangust juhtme otsas 5% ulatuses võrreldes selle väärtusega toiteallika juures peetakse kriitiliseks.

Seda näitajat saab arvutada tuntud valemi abil:

U_pad = I*2*(ρ*L)/S,

kus:

• ρ – metalli eritakistus, Ω*mm2/m;
• L – kaabli pikkus, m;
• S – juhtme ristlõige mm2;
• U_pad – pingelangus, V;
• I – juhtme läbiv vool.

Kui arvutatud pingelangus on üle 5% nimiväärtusest, tuleb kasutada suurema ristlõikega kaablit. See tagab seadmete stabiilse töö.

Eriti tundlikud pinge väärtuse suhtes on kütteboilerid, pesumasinad ja muud paljude releede ja anduritega seadmed. Seda omadust tuleb arvestada ka pikendusjuhtmete kasutamisel.

Regulatiivsed piirangud

Elanikkonda elektriga varustavad kommunaalettevõtted võivad kehtestada piiranguid korteri seadmete maksimaalsele koguvõimsusele. Seda saab saavutada teatud läbilaskevõimega elektriarvestite paigaldamisega.

Seadmele paigaldatakse automaatsed ühekordsed või korduvkasutatavad kaitsmed, mis rakenduvad voolu läviväärtuse ületamisel.

Nõukogude tüüpi elektriarvesteid asendatakse massiliselt elektroonilistega. Need on veelgi tundlikumad ülekoormuste suhtes, mistõttu lähevad need kiiresti rikki.

Kui arvestilt pistikud eemaldada ja ühendada see otse korteri juhtmestikuga, siis põleb see pikaajalise töörežiimi rikkumise korral kindlasti läbi. Enamik korteritesse paigaldatud nõukogude arvesteid peavad tippkoormust 25 A kuni 1 minut.

Pärast seda põlevad nad läbi, mis võib kaasa tuua uue seadme paigaldamise tasumise ja trahvi kasutusreeglite rikkumise eest.

Kõrgeid koormusi ei pruugi taluda ka trepikoja juhtmestik, mille läbipõlemine võib kohe mitu korterit vooluta jätta. Seega, kui ühendate korteri majasisese võrguga kaabliga 2,5 mm, ei tasu loota, et paksem korterisisene juhe suudab taluda suuri koormusi.

Eriti oluline on arvestada normatiivsete piirangute teguriga elektrikütte, põrandakütte, infrapunasaunade ja muu energiamahuka seadme paigalduse planeerimise etapis.

Eelnevalt tuleb konsulteerida vastavate kommunaalteenustega korteri ees paigaldatud elektriseadmete võimaluste osas.

Kui olete otsustanud iseseisvalt arvutada elektrijuhtmestiku parameetreid, siis on teil kasulik aru saada sellistest mõistetest nagu: voolutugevus, võimsus ja pinge. Täpsemalt artiklis – Kuidas arvutada võimsust, voolutugevust ja pinget: kodutingimuste jaoks arvutamise põhimõtted ja näited

Järeldused ja kasulik video teemal

Videod sisaldavad praktilisi nõuandeid elektrikutelt kodu juhtmestiku valimiseks ja ostmiseks. Need aitavad soetada kaablile vastavat seadmeid, mis kaitsevad eluaset võimalike ülekoormusprobleemide eest võrgus.

Kaabli ristlõike valimine poes:

Kaabli ristlõike ja kaitseautomaadi parameetrite vastavus:

Kaabli ristlõike ja automaadi valimine:

Vead elektrikaabli valimisel:

Peamised tegurid kodu juhtmestiku jaoks kaabli valimisel on kodumasinate võimsus ja elektrivõrkude piirangud, mis tagavad elektrienergia korterisse toomise.

Õigesti valitud juhtme ristlõike korral saab võrku ühendada kõik vajalikud elektriseadmed. See väldib ebamugavusi seadmete kasutamisel ja võimaldab vältida juhtmestiku süttimist.

Kas on midagi lisada või tekkis küsimusi juhtmestiku ristlõike arvutamise kohta? Palun jätke kommentaare väljaande juurde, osalege materjali aruteludes. Kontaktivorm asub alumises plokis.