Jak určit průřez jádra drátu nebo kabelu a elektroinstalační práce – Voltmart Blog

Při instalaci elektrického vedení je nutné zajistit, aby skutečný průřez vodiče odpovídal průřezu uvedenému v projektu, protože tento parametr určuje odpor elektrického proudu, a pokud tomu tak není, dojde k přehřátí a riziku požáru. V praxi existují situace, kdy zakoupený vodič není vůbec označen nebo má elektrikář pochybnosti o shodě deklarovaných charakteristik se skutečnými. V takovém případě je třeba vědět, jak určit průřez vodiče na místě výkonu práce.

Proč vzniká rozpor?

Přestože se v podmínkách moderní konkurence výrobci ze všech sil snaží neztratit své zákazníky, někteří z nich se uchylují k podvádění. Za tímto účelem šetří kov zmenšením průměru. Stačí ubrat jen pár čtverečních milimetrů a na stovkách kilometrů kabelu se to vyplatí výrazným snížením nákladů.

A pak kupujícímu sníží cenu a sami budou spokojeni. Ale spotřebitel se nakonec vystavuje riziku, protože odpor vodiče je mnohem nižší, než je uvedeno. A v místě, kde je takový drát položen, hrozí nebezpečí požáru.

Metody pro stanovení průřezu drátu krok za krokem

Existuje několik způsobů, jak měřit průřez podle průměru jádra. Pokud je vodič jednožilový, pak se měření provádějí přímo na něm, ale jeden vodič musí být odmotán od cívky kabelu. Poté se očistí od izolace tak, aby zůstal pouze kov.

Pro výpočet plochy kruhu pomocí poloměru použijte vzorec: S = π × R², kde:

• π je konstanta rovna 3,14;
• R je poloměr kružnice.

Ale vzhledem k tomu, že z praktického hlediska je mnohem snazší vypočítat průměr rovný dvěma poloměrům, bude mít výpočetní vzorec následující tvar: S = π × (D/2)2.

V závislosti na metodách měření průměru existuje několik metod pro výpočet průřezu drátů a kabelových jader. Zvažme je.

Podle průměru pomocí posuvného měřidla nebo mikrometru

Nejvhodnější možností pro měření průměru jsou zařízení, jako je posuvné měřítko a mikrometr. Tato zařízení umožňují měřit průměr co nejpřesněji. K tomu budete potřebovat drát a mikrometr.

Uvažujme příklad určení průřezu jednožilového drátu (obrázek 4).

Za tímto účelem se zámek B přesune do otevřené polohy. Rukojeť mikrometru se odšroubuje do takové vzdálenosti, aby drát snadno zapadl do prostoru mezi sondami A. Poté se pomocí rukojeti G zařízení zašroubuje, dokud se ráčna nezapne. Poté se zaznamenají hodnoty na všech třech stupnicích v bodě B.

V tomto příkladu je průměr 1,4 mm, proto pro výpočet průřezu potřebujeme S = 3,14 × 1,4 × 1,4 / 4 = 1,53 mm2. Stejný postup pro určení průřezu lze provést pomocí posuvného měřidla.

Výhodou této metody je možnost měření jakéhokoli kulatého vodiče, i když je již nainstalován a používá se k napájení nějakého elektrického zařízení. Hlavní nevýhodou metody je vysoká cena zařízení, jejich pořizování pro pár měření je samozřejmě zcela nepraktické.

Podle průměru pomocí tužky nebo pera

Tato metoda určení průřezu je založena na skutečnosti, že drát má po celé své délce stejný průměr. Vezměte si běžnou tužku, pero nebo fix a naviňte drát do spirály. Abyste eliminovali tloušťku izolace, musí být řezán po celé délce. Kroužky musí být umístěny co nejtěsněji; čím větší je mezera mezi kroužky, tím nižší je přesnost.

Protože všechny dráty mají stejnou tloušťku, pro určení průměru měděných drátů změřte délku celého vinutí a vydělte ji počtem závitů. V tomto příkladu D = 15 mm / 15 závitů = 1 mm, takže pomocí stejného výpočtového vzorce získáme průřez S = 3,14 × 1 × 1 / 4 = 0,78 mm2. Všimněte si, že čím více závitů uděláte, tím přesněji určíte průřez.

Za zmínku stojí, že výhodou této metody je, že k určení průřezu lze použít pouze improvizované prostředky. Nevýhodou je nízká přesnost a možnost navíjet pouze tenké vodiče. V příkladu byl použit relativně tenký drát, ale vzdálenost mezi závity je již viditelná. Z tohoto důvodu je přesnost velmi žádoucí, samozřejmě není možné hliníkový drát tímto způsobem ohýbat.

Podle průměru pomocí pravítka

Hned si ujasněme, že pro měření pravítkem můžete použít pouze relativně silný drát, čím menší je tloušťka, tím nižší je přesnost. Průměr žíly lze určit nití nebo papírem, druhá možnost je nejvýhodnější, protože poskytuje větší přesnost.

Utrhněte malý proužek a přeložte ho na jedné straně. Vhodnější je tenčí papír, takže list není nutné několikrát překládat.

Pak se papír přiloží na drát a omotá se po obvodu, dokud se proužek nedotkne. V místě kontaktu se podruhé přehne a přiloží se k pravítku pro měření.

Pomocí získané délky obvodu L se zjistí průměr žíly D = L / 2π a výpočet průřezu se provede, jak je uvedeno dříve. Tato metoda pro určení průřezu je vhodná pro velké hliníkové žíly. Přesnost této metody je však nejnižší.

Podle průměru pomocí hotových tabulek

Tato metoda je vhodná pro dráty standardního průřezu. Například jste již určili průměr pomocí jedné z výše uvedených metod. Poté pomocí tabulky určíte průřez.

Tabulka 1: Definice průřezu podle průměru drátu

Průměr vodiče	Průřez vodiče
0,8 mm	0,5 mm 2
0,98 mm	0,75 mm 2
1,13 mm	1 mm 2
1,38 mm	1,5 mm 2
1,6 mm	2,0 mm 2
1,78 mm	2,5 mm 2
2,26 mm	4,0 mm 2
2,76 mm	6,0 mm 2
3,57 mm	10,0 mm 2
4,51 mm	16,0 mm 2
5,64 mm	25,0 mm 2

Například pokud je váš průměr 1,8 mm, znamená to, že průřez podle tabulky bude roven 2,5 mm².

Výkonem nebo proudem

Pokud je známa vodivost jádra, lze ji použít k určení průřezu. K tomu budete potřebovat jeden z parametrů vodivého jádra – proud nebo výkon. Můžete to také provést, pokud umíte vypočítat zatížení. Poté je třeba vybrat vhodnou možnost z níže uvedených tabulek. Je však nutné vzít v úvahu, zda je vodič vyroben z hliníkových nebo měděných jader.

Tabulka 2: pro výběr průřezu měděného drátu v závislosti na odběru proudu

Maximální jmenovitý proud, A	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	10,0	16,0	20,0	25,0	32,0	40,0	50,0	63,0
Standardní průřez měděného drátu, mm2	0,35	0,35	0,50	0,75	1,0	1,2	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0
Průměr drátu, mm	0,67	0,67	0,80	0,98	1,1	1,2	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6

Tabulka 3: pro výběr průřezu měděného drátu v závislosti na spotřebě energie

Výkon elektrického spotřebiče, watt (W)	100	300	500	700	900	1000	1200	1500	1800	2000	2500	3000	3500	4000
Standardní průřez měděného jádra, mm2	0,35	0,35	0,35	0,5	0,75	0,75	1,0	1,2	1,5	1,5	2,0	2,5	2,5	3,0

Tabulka 4: pro určení průřezu hliníkových drátových jader

Průměr drátu, mm	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6	4,5	5,6	6,2
Průřez drátu, mm 2	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	16,0	25,0	35,0
Maximální proud při trvalém zatížení, A	14	16	18	21	24	26	32	38	55	65	75
Maximální zatěžovací výkon, kilowatt (kW)	3,0	3,5	4,0	4,6	5,3	5,7	6,8	8,4	12,1	14,3	16,5

Například pokud při instalaci hliníkového vedení víte, že maximální proud, který může vodič procházet při trvalém zatížení, je 21 A, pak pro výběr průřezu je třeba se podívat na čáru výše – 4 mm².

Výpočet průřezu vícežilového drátu

Pokud se použije vícežilový vodič, u kterého jsou všechny vodiče stejné, celkový průřez se určí sečtením ploch všech. Například velikost jednoho jádra se změří pomocí kterékoli z výše uvedených metod. Poté se skutečný průřez určí podle vzorce S._o = n × S_iKde

• S_o – jedná se o celkový průřez celého vodiče;
• n – počet vodičů stejného průměru;
• S_i – průřez jednoho drátu.

Výpočet průřezu kabelu pomocí online kalkulaček

Rady od elektrikáře

Pokud vybíráte vodič nebo kabel VVGNG pro napájení elektrické sítě, věnujte pozornost následujícím bodům:

• Podívejte se na barvu měděného a hliníkového drátu, protože výrobce by mohl ušetřit peníze a použít slitinu, která výrazně zvyšuje elektrický odpor a neumožňuje použití přípustného zatížení na průřezu.
• Bez ohledu na to, jak tenká je izolace flexibilního kabelu, pro výpočet průřezu je stále nutné měřit pouze jádro. Další milimetry totiž umožní použít drát s menším průřezem k napájení nadměrného zatížení, což je plné poškození.
• Pokud v určité fázi pochybujete o dostatečnosti průřezu nebo pochopíte, že nebude možné použít zařízení s nižším výkonem, je lepší instalovat kabeláž silnějším drátem.

Jak zjistit shodu parametrů?

Těmto incidentům při nákupu se zpravidla lze vyhnout, pokud budete z vaší strany mimořádně pozorní:

• Normální kabel musí mít své označení, které kupujícímu poskytuje veškeré informace o modelu, provozních vlastnostech a parametrech. V případě setkání s pochybnými produkty se může stát, že údaje o produktu nejsou uvedeny v plném rozsahu nebo zcela chybí.
• Pokud je vodič opravdu dobrý, musí být opatřen certifikáty kvality. Technická dokumentace ukazuje, že je nejen vyroben v souladu s regulačními dokumenty, ale také prošel příslušnými testy.
• Dobrý drát nemůže stát ani korunu – protože cena materiálů je poměrně vysoká, lacinost by vás měla přimět k zamyšlení, zda v tom není nějaký háček. Pokud si přejete, můžete přijít do obchodu s mikrometrem nebo posuvným měřítkem a provést kontrolu, abyste rozptýlili pochybnosti.

Provádění elektroinstalačních prací vyžaduje určitou kvalifikaci a znalost bezpečnostních opatření. Pokud v této oblasti nemáte mnoho zkušeností, je lepší kontaktovat specialisty, kteří znají všechny složitosti elektroinstalace. Pokud se rozhodnete udělat si elektrorozvody v bytě svépomocí, jistě se vám budou hodit informace, jak vybrat ten správný kabel.

Vypočítejte maximální zatížení

• podle schématu zapojení;
• podle umístění.

V prvním případě se podle schématu měří vzdálenosti mezi jeho klíčovými prvky – panely, zásuvkami a spínači. Výsledný obrazec se převede na skutečné rozměry v souladu s měřítkem diagramu. Ve druhém případě se měření provádějí přímo v místech, kde bude položena elektroinstalace. K údajům získaným měřením každého segmentu by měl být přidán alespoň 1 centimetr. (Toto zvýšení bude použito pro připojení vodičů).

Druhou fází výpočtů je stanovení zatížení sítě. Jedná se o celkový výkon všech zařízení, která mohou současně fungovat v místnosti. Je důležité, aby se výpočet zatížení prováděl „s rezervou“. Je lepší vzít v úvahu nepravděpodobnou událost, že jsou všechny elektrické spotřebiče v domě zapnuté, než vytvářet nebezpečí nouze. Spotřeba energie přístroje je obvykle uvedena v návodu nebo technickém listu. Pro výpočet zátěže se výkon zařízení sečte a poté vynásobí faktorem simultánnosti.

Dále je třeba použít vzorec pro výpočet aktuální spotřeby. Chcete-li zjistit, jaký maximální proud zařízení spotřebuje, musíte jeho výkon rozdělit napětím (v ruských bytech je standardní napětí 220 V). Vydělením celkové zátěže napětím tedy zjistíte, jaký maximální proud musí vstupní kabel vydržet. Na základě těchto parametrů je potřeba vybrat jistič. Jedná se o zařízení, které zabraňuje tomu, aby parametry elektrické sítě překročily přijatelné meze. Stroj se instaluje v místě, kde jsou zavedeny kabely do bytu, napojující bytové rozvody na obecnou elektrickou síť. Je důležité, aby jistič nejen odpovídal charakteristikám získaným jako výsledek výpočtů, ale měl také určitou „bezpečnostní rezervu“ v případě vysokého zatížení.

Současná Pravidla elektroinstalace doporučují pro instalaci domácích elektroinstalací použít drát s měděnými vodiči, který splňuje alespoň následující parametry:

• průřez 5 mm2;
• průřez jádra od 2,5 mm2;
• průměr vodiče 1,8 mm.

Vyberte kabel

Kabely používané pro elektrické sítě v bytech moderních domů mají několik žil, z nichž každá je pokryta ochranným pláštěm. Obvykle je izolace vyrobena z pryže nebo polymerních materiálů. Někdy má kabel také ochranné opletení. Materiál vodiče může být ocel, hliník nebo měď. V bytech zpravidla používají kabel, který má tři žíly.

Elektrické vedení vyrobené z měděného kabelu je považováno za nejspolehlivější. Obvykle se používá plochý kabel (značka VVG nebo VVGng). Tento kabel má dvojitou izolaci a pro značku VVGng je vyroben z nehořlavého materiálu. Kabely těchto značek lze použít v interiéru i exteriéru. Svou funkci plní v širokém teplotním rozsahu a jejich životnost dosahuje 30 let. Měděný kabel má od dvou do čtyř žil a jejich průřez pro různé typy kabelů se pohybuje od 1,5 do 35 mm2.

Místo VVG můžete použít podobný kabel zahraniční výroby – NYM. Je také uzavřena v nehořlavé izolaci, ale má spíše kulatý než plochý tvar. Plochý kabel se instaluje pohodlněji, zatímco kulatý kabel se snáze vede skrz stěny.

Také elektrické vedení může být provedeno z kabelu AVVG, který má hliníkové vodiče. Dobře se hodí pro nadzemní vedení. Hliníkové rozvody jsou v mnoha starších domech stále zachovány, je však třeba počítat s tím, že jsou dimenzovány na nižší proudové zatížení než měděný drát stejného průřezu.

Bereme v úvahu typ elektrického vedení

Elektrické vedení může být otevřené nebo uzavřené. V prvním případě se dráty pokládají přímo na povrch stěn a stropů nebo do trubek k nim připevněných. Pro položení skrytého vedení jsou položeny speciální kanály. Kabel lze vést potrubím umístěným uvnitř stavebních konstrukcí.

Když je kabeláž uzavřená, kabel se může velmi zahřát, protože nedochází k chlazení kvůli přirozené cirkulaci vzduchu. Přehřátí kabelu může způsobit zkrat, což je nebezpečí požáru. Proto jsou kladeny zvýšené požadavky na průřez kabelu používaného v uzavřené elektroinstalaci.

Nakonec vypočítáme řez

Poté, co jste provedli všechny výše popsané výpočty, rozhodli se o materiálu kabelových jader a způsobu jeho položení, můžete začít určovat jeho průřez. U dlouhých vodičů dochází vždy k poklesu napětí ve vzdálenosti mezi spotřebičem a zdrojem proudu. Pro snížení ztrát je drát tlustší, to znamená, že jeho průřez je zvětšen. V praxi však lze tento faktor zanedbat, protože během krátké doby budou ztráty malé. Jedinou výjimkou je situace, kdy potřebujete připojit zařízení, které pro normální provoz vyžaduje vysoký výkon.

Chcete-li tedy najít průřez kabelu, musíte vzít v úvahu následující vlastnosti:

• materiál vodičů s proudem;
• celkový výkon;
• proudové zatížení;
• provozní síťové napětí.

Je nebezpečné používat příliš tenký drát a kabel s velkým průřezem je dražší a jeho instalace je spojena s dalšími obtížemi. Proto je důležité vybrat kabel, který optimálně sedí. Průřez se určuje pomocí speciálních tabulek, které udávají přípustný výkon a proudové zatížení pro různé typy kabelů. Například vodiče o průřezu 1,5 mm2 jsou navrženy pro zatížení do 4,1 kW a do 19 A. A pokud jmenovitý proud jakéhokoli zařízení dosáhne 50 A, potřebujete vodič o průřezu minimálně 6 mm2. Pokud je kabeláž vyrobena z měděného kabelu, lze jako vodítko použít následující údaje o průřezu drátu:

• pro zapojení do zásuvek je vhodný vodič o síle jádra 2,5 mm2;
• pro osvětlovací zařízení – 1,5 mm2;
• pro spotřebiče, které spotřebovávají vysoký výkon, například elektrické sporáky – 4-6 mm2.

Takové parametry předpokládají, že v elektrickém systému je určitá rezerva pro případ zvýšeného zatížení.

Je třeba vzít v úvahu také provozní napětí, pro které je zařízení navrženo. Při stejném výkonu bude zařízení napájené ze sítě 220 V produkovat větší proudové zatížení elektrického vedení než podobné zařízení, ale určené pro síť 380 V.

Obecným pravidlem při určování průřezu kabelu je toto: je třeba jej zvýšit, pokud se zvýšil proud a výkon spotřebovaný zařízeními. Při provádění výpočtů pomocí tabulky se výsledky zaokrouhlují nahoru.

Pokud potřebujete provést výpočty pro lankový drát, nejprve změřte jedno jádro a poté vynásobte výsledek jejich počtem. Pro přibližné výpočty můžete použít celkový průměr jádra, zkrouceného z mnoha drátů, a poté provést výpočty pomocí vzorce pro oblast kruhu. Ale výsledek bude muset být vynásoben faktorem 0,7854, aby se vzaly v úvahu vzduchové mezery, které jistě existují mezi dráty, které tvoří jádro.