Электропроводка в доме. Как рассчитать силу тока и зачем это нужно?

Электропроводка жилого дома — важнейший элемент бытовых коммуникаций, и хозяин должен разбираться в этом хотя бы в общих чертах, чтобы не вызывать электриков по малейшему поводу и иметь элементарные знания по безопасности. А не попробовать ли разобраться в более «тонких» вопросах? Например, как рассчитывается электропроводка?

Электрику-практику достаточно общего понимания процессов, происходящих в электрической цепи. Предупреждаю: без формул не обойтись. Впрочем, их всего несколько, и те предельно просты. Что мы знаем о параметрах бытовой электросети?

Например, что напряжение измеряется в вольтах. Что в бытовой сети и в каждой розетке 220 вольт.

Еще в сети есть ток. И мощность. Правда, она не в сети, а в электроприборах — по крайней мере, именно на них мощность указана.

На элементах электропроводки обычно указывают ток. Вы без труда найдете на розетке, удлинителе, выключателе надпись: например, 10А, 5А и т. д. Это — допустимый для данного элемента ток, измеряемый в амперах. То есть в розетку на 10 ампер не стоит включать электроприборы, требующие большего тока.

Остается узнать потребляемый ток электроприбора. Как? Исходя из указанной на нем мощности. Но начнем с основ.

Возьмем лампу накаливания. Ее спираль (как и любой проводник!) обладает определенным электрическим сопротивлением — на прохождение через него тока расходуется определенная энергия.

Мы помним, что электрический ток — это поток заряженных частиц, под воздействием электрического поля движущихся «сквозь» материал проводника. Часть электронов при этом теряется, наталкиваясь на узлы кристаллической решетки, а энергия рассеивается в виде тепла.

Чем выше сопротивление, тем больше «теряется» электронов, тем слабее ток. Чем больше сопротивление — тем меньше ток.

Ток возникает под действием напряжения. Вы не увидите предупреждающих надписей «Осторожно! Высокий ток!». Надписи гласят: «Осторожно! Высокое напряжение!». Тока может еще не быть, а напряжение есть. Поражает человека не напряжение, а ток.

Предупреждают же именно о высоком, низкое напряжение считается менее опасным. То есть чем выше напряжение — тем больше ток. Одновременно чем выше сопротивление — тем ток меньше.

Запишем в виде формулы:

I (сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление)

I — сила тока
U — напряжение
R — сопротивление цепи или ее участка

Как правило, сопротивлений наших электроприборов мы не знаем. И не нужно. Открою тайну: работая электриком, я тоже сопротивлений бытовой техники не знаю…

Зато известна мощность. Из нее мы и исходим при расчете параметров сети, подборе проводов и аппаратов защиты. По предполагаемой мощности рассчитывается ток, который будет протекать в цепи при включении в нее предполагаемых электроприборов.

Например, от электрощита идет кабель, питающий все розетки в квартире. Одновременно бывают включены: холодильник, компьютер, телевизор. Суммарный ток всех этих потребителей — минимум, на который должны быть рассчитаны кабель и автоматический выключатель. Очень желательно — с некоторым запасом.

Во-первых, при пуске электродвигателей (холодильник, кондиционер, стиральная машина и пр.) возникают кратковременные токи, существенно превышающие обычные рабочие. Иногда — в 2-3 раза. Эту кратковременную нагрузку линия должна уверенно выдерживать.

Во-вторых, бытовой техники наверняка прибавится. Возможно, мощной техники — чайник, обогреватель. К кондиционерам, стиральным и посудомоечным машинам принято прокладывать отдельную линию электропитания — но на практике бывает по-разному.

Познакомимся еще с одной простой формулой?

Рассчитываем ток, исходя из известных параметров. Сопротивления предполагаемой нагрузки мы не знаем, зато известны ее мощность и, естественно, напряжение.

Вторая из основных «электрических формул» не сложнее первой:

P (мощность) = U (напряжение) x I (ток)

P — мощность в ваттах (Вт)
U — напряжение в вольтах (В)
I — сила тока в амперах (А)

И наоборот:

I (ток) = P (мощность) / I (ток)

Указанную на электроприборе мощность делим на 220 вольт.

Например: мощность холодильника 440Вт / 220 В = 2А. То есть 2 ампера и есть потребляемый холодильником ток.

Учтем лишь, что это «средний» ток, потребляемый холодильником при работающем компрессоре. Во время пуска двигателя ток возрастает — возможно, в 2-3 раза. При неработающем двигателе энергопотребление, соответственно, ниже.

Общее же энергопотребление одного и того же холодильника будет варьироваться в зависимости от режима работы.

Но это — компрессор. У другой техники свои режимы работы. Например, чайник работает проще: кратковременно и с одинаковой мощностью. Суммируем токи устройств, подключенных к одной линии электропроводки, например:

2А (холодильник) + 10А (чайник) + 7А (СВЧ) + 1,5А (компьютер) = 20,5А

Это минимальный ток, на который должен быть рассчитан наш кабель.

Ближайшие к этому значению номиналы кабеля: 19А — кабель сечением 1,5 мм 27А — кабель сечением 2,5 мм

На практике, в большинстве случаев хватило бы и кабеля сечением жил 1,5 мм и автомата 20А. Да, это меньше расчетного, но… Мы редко включаем все сразу и на полную мощность, да и у кабеля есть запас мощности.

Но положено выбирать кабель следующего номинала — большего, чем расчетный ток. Да и на деле запас мощности не помешает. Поэтому выбираем, как и положено: стандартный для современных домов кабель сечением 2,5 мм и автомат 25А.

Это упрощенные и приблизительные расчеты, не учитывающие т.н. реактивную мощность и коэффициент мощности! Но для большинства бытовых расчетов их можно использовать. И используют.

Для чего еще нужны параметры электроприборов? Допустим, вы приобретаете новую бытовую технику. Тогда умение хотя бы прикинуть ее мощность будет не лишним. Или перегорели галогенные либо светодиодные лампы. Многие просто покупают новую, такой же формы и размера. Но внешнее сходство — еще не все. Галогенные и диодные лампы могут быть рассчитаны на разное напряжение: например, 12 (с блоком питания) или 220 вольт. «Неправильная» лампа не зажжется, сгорит или лопнет при попытке включить свет. Или вышла из строя розетка, автоматический выключатель, УЗО. Почему? Не слишком ли мощные устройства к ним подключены? И, наконец, слабое место бытовой проводки — удлинители. Обратите внимание: на них обязательно указан допустимый ток. Только мало кто сопоставляет их мощность с мощностью того, что в них включают.

Впрочем, теперь мы умеем сопоставлять параметры техники с возможностью вашей проводки. А к удлинителям мы еще вернемся. Слишком часто они оказываются источниками проблем.

Автор: Aлeкcaндp Cмиpнoв
Просмотров страницы: 291