Podstawowe zasady doboru przekroju przewodów
Przekrój przewodu elektrycznego określa się w milimetrach kwadratowych i dobiera w oparciu o prąd, jaki będzie przepływał przez przewód podczas normalnej pracy urządzenia. Każdy przewód ma określoną obciążalność prądową długotrwałą, czyli maksymalny prąd, który może przez niego płynąć bez ryzyka przegrzania. Wartość ta zależy od kilku czynników, w tym materiału przewodu, rodzaju izolacji, sposobu ułożenia przewodu oraz temperatury otoczenia. W instalacjach domowych najczęściej stosuje się przewody miedziane, które charakteryzują się lepszą przewodnością niż aluminiowe.
Dobór przekroju przewodu powinien uwzględniać zarówno obciążalność prądową długotrwałą, jak i dopuszczalny spadek napięcia na długości przewodu. Spadek napięcia nie powinien przekraczać określonych norm, aby urządzenia zasilane końcem linii zasilającej mogły pracować prawidłowo. W praktyce oznacza to, że przy długich trasach przewodów może być konieczne zastosowanie większego przekroju niż wynikałoby tylko z obciążalności prądowej. Warto zaznaczyć, że przepisy budowlane i normy elektrotechniczne dokładnie określają minimalne przekroje przewodów dla różnych zastosowań.
Obliczanie mocy i prądu obciążenia
Pierwszym krokiem w doborze przewodu jest określenie rzeczywistego obciążenia elektrycznego, jakie będzie podłączone do danego obwodu. W przypadku pojedynczego urządzenia wystarczy znaleźć jego moc znamionową podaną w watach, którą producent umieszcza na tabliczce znamionowej lub w instrukcji obsługi. Dla obwodów zasilających kilka urządzeń należy zsumować moce wszystkich odbiorników, które mogą pracować jednocześnie. Warto przy tym stosować współczynnik jednoczesności, który uwzględnia fakt, że rzadko wszystkie urządzenia działają w tym samym czasie.
Znając moc obciążenia, można obliczyć prąd według wzoru I równa się P podzielone przez U, gdzie I to prąd w amperach, P to moc w watach, a U to napięcie w woltach. Dla typowej instalacji jednofazowej w Polsce napięcie wynosi dwieście trzydzieści woltów. Na przykład, jeśli obciążenie wynosi trzy tysiące watów, prąd obciążenia wyniesie około trzynastu amperów. Do obliczonej wartości należy dodać około dwudziestu procent zapasu bezpieczeństwa, aby uwzględnić ewentualne szczyty poboru mocy i zapewnić margines dla przyszłych rozszerzeń instalacji.
Standardowe przekroje przewodów dla różnych zastosowań
W instalacjach domowych i mieszkaniowych stosuje się standardowe rozwiązania dotyczące przekrojów przewodów dla typowych obwodów. Obwody oświetleniowe, gdzie obciążenie jest stosunkowo niewielkie, zabezpiecza się zazwyczaj przewodami o przekroju półtora milimetra kwadratowego. Jest to minimalny przekrój zalecany dla instalacji wewnętrznych, zapewniający wystarczającą obciążalność dla lamp i opraw oświetleniowych. Takie przewody zabezpiecza się wyłącznikiem nadprądowym o wartości znamionowej dziesięć amperów.
Obwody gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia wykonuje się przewodami o przekroju dwa i pół milimetra kwadratowego. Pozwala to na bezpieczne zasilanie standardowych urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak telewizory, komputery, odkurzacze czy drobny sprzęt AGD. Zabezpieczenie takich obwodów stanowi wyłącznik o wartości znamionowej szesnaście amperów. Z kolei obwody dedykowane dla urządzeń o dużym poborze mocy, takich jak kuchenki elektryczne, piekarniki, bojlery czy pralki, wymagają przewodów o przekroju od czterech do sześciu milimetrów kwadratowych, w zależności od mocy urządzenia i odległości od rozdzielnicy.
Wpływ sposobu ułożenia przewodów na ich obciążalność
Sposób prowadzenia przewodów ma istotny wpływ na ich obciążalność prądową. Przewody ułożone pojedynczo w powietrzu mogą odprowadzać ciepło najefektywniej i charakteryzują się najwyższą obciążalnością. W praktyce domowej jednak przewody najczęściej prowadzi się w rurkach instalacyjnych w ścianach, podłogach lub sufitach, co ogranicza ich możliwości chłodzenia. Gdy w jednej rurze znajduje się kilka przewodów obciążonych, wydzielane przez nie ciepło sumuje się, co wymaga zastosowania współczynnika korekcyjnego zmniejszającego dopuszczalną obciążalność.
Normy elektrotechniczne zawierają szczegółowe tabele współczynników korekcyjnych dla różnych sposobów ułożenia przewodów. Na przykład, trzy przewody ułożone w rurze w ścianie mają mniejszą obciążalność niż te same przewody prowadzone pojedynczo. Podobnie, przewody ułożone w grubych warstwach izolacji termicznej muszą być dobierane z większym zapasem. W przypadku instalacji profesjonalnych, gdzie przewody prowadzi się w korytach kablowych lub na drabinkach kablowych, należy uwzględnić również odległości między przewodami i warunki wentylacji.
Przewody zasilające i główne linie rozdzielcze
Przewody zasilające, biegnące od rozdzielnicy głównej do rozdzielnic podrzędnych lub od licznika do rozdzielnicy, wymagają szczególnej uwagi przy doborze przekroju. Muszą one przenosić sumę prądów wszystkich obwodów, które zasilają, z uwzględnieniem współczynnika jednoczesności. W typowym domu jednorodzinnym przewód zasilający ma przekrój od dziesięciu do szesnastu milimetrów kwadratowych, w zależności od przewidywanego poboru mocy i mocy przyłączeniowej.
Dla zasilania głównego instalacji elektrycznej stosuje się przewody wielożyłowe YDY lub jednożyłowe DY prowadzone w osobnych rurkach. Ważne jest, aby przewód neutralny miał taki sam przekrój jak przewody fazowe, ponieważ w przypadku niesymetrycznego obciążenia może przez niego płynąć znaczący prąd. Przewód ochronny PE może mieć nieco mniejszy przekrój zgodnie z normami, ale w praktyce często stosuje się ten sam przekrój dla wszystkich przewodów w kablu. Prawidłowy dobór przewodów zasilających ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa całej instalacji.
Zasady bezpieczeństwa i weryfikacja projektu
Projektowanie i wykonywanie instalacji elektrycznych wymaga przestrzegania obowiązujących przepisów i norm. Przed przystąpieniem do prac należy opracować projekt instalacji uwzględniający wszystkie obciążenia, przekroje przewodów i zabezpieczenia. Po zakończeniu montażu konieczne jest sprawdzenie instalacji przez uprawnionego elektryka. Prawidłowo dobrane przekroje przewodów oraz właściwie zainstalowane zabezpieczenia nadprądowe gwarantują bezpieczną eksploatację instalacji przez wiele lat.
Szeroka oferta przewodów elektrycznych dostępna jest na https://www.bricoman.pl/elektryka-oswietlenie/kable-przewody/dy-lgy/
