В предыдущих статьях я рассказывал о том, как подобрать место для ЭУИ и каким образом организовать освещение. В этой статье поговорим о том, что делать дальше, потому что приглашать мастера ещё несколько рановато.

Теперь вам предстоит сделать проект электроснабжения. К сожалению, грамотных мастеров-электриков не так уж и много, а потому проектирование лучше доверить специалисту. Делать проект с «полной выкладкой» смысла нет, главная сложность заключается в расчёте проводки и выборе защиты. Тема очень большая и сложная, чтобы здесь её приводить. Если появятся вопросы, задавайте их в комментариях, а наиболее интересные я буду переносить в статью и отвечать на них.

К чему приводит неправильный расчёт? Прежде всего к пожароопасной ситуации.

Рассмотрим основные проблемы неграмотного расчёта и монтажа.

Кабель имеет определенные характеристики из которых нас больше интересует такой показатель, как предельный длительно допустимый ток. Этот показатель говорит о том, какой ток кабель может сколько угодно долго пропускать через себя и при этом в кабеле не произойдет необратимых разрушений. Поэтому защита (автоматический выключатель) подбирается именно по этому току. Это если речь идёт о защите кабельной линии. Что будет, если взять автомат меньше по току? Да, в принципе, ничего страшного, кабель не перегреется, автомат выключит линию раньше, чем начнёт нагреваться кабель. А что будет, если автомат больше по току? А вот здесь возможна крайне непоправимая ситуация. Давайте, рассмотрим практическую ситуацию для понимания. Допустим, у нас есть кабель сечением 2,5 мм². Его допустимый ток 27 ампер. А мы поставим на него автомат на 32 ампера. Но автомат срабатывает не при токе в 32 ампера, а 1,13 от номинального, то есть 36,13 ампер и выше. Подробнее об этом написано в статье про автоматы. Теперь смотрите, что происходит. В этом случае допустима ситуация, когда по кабелю протекает ток, да пусть даже 32 ампера. Начинается нагрев кабеля сверх допустимой температуры. Изоляция начинает плавиться и происходит соприкосновение жил. Конечно, автомат в этом случае сработает и линия обесточится, но пользоваться этой линией уже будет нельзя. Более того, поскольку в большинстве своем проводка скрытая, а электроснабжение зачастую выполнено так, что по одной линии запитываются несколько потребителей, если не все (например, обычно по одному проводу запитываются все розетки в квартире), то без вскрытия стен, а по сути и новой отделки тут не обойтись. Или делать менее эстетичную наружную электропроводку и ждать нового ремонта.

Идём дальше. Если вы посмотрите в таблицу длительно допустимых токов, то увидите там такие параметры, как два одножильных провода или один двухжильный. Что это значит? Это значит, что нужно учитывать провода, по которым течет ток. Если это два отдельных провода, то есть фаза и ноль протягиваются отдельными проводами, а не кабелем в одной оболочке, то это два одножильных. А если это кабель, в оболочке которого находится два проводника и более, то это двух(и более)жильный. При этом в трехфазной сети не учитывается ноль и заземление, а в однофазной только заземление. То есть, если у вас четырёхжильный кабель на три фазы, то не считая нуля это будет трёхжильный кабель. А если у вас трёхжильный кабель (фаза, ноль и земля), то это будет двухжильный кабель (потому что земля не считается, так как это одна фаза). Если это пятижильный кабель (три фазы, ноль и земля), то опять считаем, как трёхжильный (потому что ноль и земля не считаются).

Идём дальше. Кабель может быть в стене, в трубе, на улице, в гофре и стене и т.д. Температура среды прокладки кабеля может быть любой. В то время, как допустимый ток считается при температуре окружающей среды 20°С.

Это только основные параметры для расчёта автомата для защиты кабеля. Поэтому в одном случае на кабель сечением 2,5 мм² нужен автомат 16 ампер, а в другом может быть и 32.

Но и это не всё. Кабель греется не просто так, и не потому, что по нему протекает ток, а потому, что ток совершает работу, протекая по кабелю. Другими словами, у кабеля есть сопротивление, пусть и маленькое, но есть. И если на коротких дистанциях оно не очень заметно, то с увеличением длины возрастает и сопротивление. Что это может значить? А то, что для включения обычной 100 ваттной лампочки на расстоянии, предположим 10 км, провода сечением 1,5 мм² может даже и не хватить. Если говорить о практических цифрах данного примера, то потери по напряжению составят чуть больше 50%. Если лампочки будет две, то есть 200 ватт, то лампочки уже не загорятся, потому что максимальная мощность, которую может потянуть этот кабель будет около 197 ватт. Вернее не так, это мощность, при которой на кабеле будет хоть какое-то напряжение. Всё, что выше 197 ватт, приведет к тому, что напряжение будет равно нулю, оно всё потеряется в кабеле, за счёт сопротивления кабеля. Добавьте сопротивление любимых горе-электриками скруток, заломов свыше допустимого уровня изгиба… Для тех, кто хочет более подробно понять суть происходящего процесса, а именно, почему происходит такая потеря напряжения, рекомендую прочитать статью про закон Ома, где я подробно и понятно всё объяснил.

Я вас сейчас не пугаю, я вас предупреждаю, что правильный расчёт и организация электроснабжения это гарантия вашей сохранности и сохранности вашего имущества. Причём про имущество речь ведётся в двух вариантах:

1. Грамотный расчёт экономит ваши деньги, потому что нет перерасхода средств, которые утекают из вашего кошелька
2. Конечно же, минимальный риск возникновения пожара.

Для примера, недавно мне позвонил один клиент и спросил, хватит ли кабеля 5х4 для запитывания воздушной завесы мощностью 9 кВт. Давайте сделаем небольшой расчёт.

1. 5х4 — потери чуть больше 2% (7,7 вольта — получаемая мощность составляет (230-7,7)*13(сопротивление воздушной завесы)*3(количество фаз)=8698 ватт)
2. 5х2,5 — потери чуть больше 3% (12 вольт — получаемая мощность составляет (230-12)*13(сопротивление воздушной завесы)*3(количество фаз)=8530 ватт)
3. 5х1,5 — потери чуть больше 5% (20 вольт — получаемая мощность составляет (230-20)*13(сопротивление воздушной завесы)*3(количество фаз)=8217 ватт)
4. Ну и возьмём для полного примера кабель 5х6 — потери 1,3% или 5,1 вольта и получаемая мощность 8800 ватт.

Как видите, вполне достаточно для завесы кабеля сечением и 1,5 мм², хотя при этом возникают потери порядка 800 ватт. Ток по кабелю в этом случае будет 13 ампер. Длительно допустимый ток кабеля 15 ампер. В этом конкретном примере потеря 800 ватт была критичной, поэтому остановились на кабеле сечением 2,5 мм² (цена 81 рубль/метр). В то время как клиент хотел пробросить сечением 4 мм² (125 руб/м). А по цене, да еще при 70 метрах это 3 тысячи рублей. И это при условии, что кабель уже с запасом. Если говорить о сечение 1,5 мм² (52 руб/м), то экономия по сравнению с 4 мм² составит уже 5110 рублей.

Конечно, можно допустить кратковременную перегрузку. Допустим, у вас есть линия 3 кВт (например, духовой шкаф), чайник (2,2 кВт) и микроволновая печь (1,1 кВт), суммарно это будет 6,3 кВт. Но при этом, чайник будет работать не более 5 минут, СВЧ на максимальной мощность тоже не более 5 минут, а духовой шкаф потребляет максимальную мощность только при разогреве. Таким образом, в самом худшем раскладе, когда вы одновременно включите холодную духовку, чайник и микроволновку, ток в 27 ампер будет протекать не более 5 минут.

Но и это ещё не всё. Если раньше кабель был исключительно по ГОСТу, то сейчас бóльшая часть кабельной продукции выпускается по ТУ. У такого кабеля тоньше и жила и изоляция и это тоже надо учитывать.

Итак, какой вывод вы должны сделать из этой статьи. Грамотный расчёт электропроводки, который сэкономит ваши деньги на закупку материалов и ваши нервы с деньгами в случае около или пожароопасной ситуации может сделать только квалифицированный специалист, который учтёт множество факторов (приведённые в статье далеко не самый полный перечень, а только наиболее востребованный).

О чём ещё хочется упомянуть в заключении. Очень грубая и распространённая ошибка это ввод в дом кабеля СИП. Самонесущий изолированный проводник, материалом которого является алюминий. Грубая ошибка заключается в том, что в жилых помещениях применяется кабель, имеющий не менее двух защитных оболочек, в то время как СИП имеет одинарную изоляцию. Следовательно, СИП с помощью специальных прокалывающих зажимов должен быть соединён с медным проводником вне жилого помещения (то есть, как правило, на улице), а в дом питание заводится уже медным кабелем. Что делать, если уже заведён алюминиевый кабель. Делать опрессовку на медные лужёные наконечники. Для чего это надо? Алюминий имеет высокий линейный коэффициент расширения. Когда начнётся зима (особенно, если отопление электрическое), после года-двух контакт в автомате ослабнет, это вызовет нагрев, следовательно расширение алюминиевого проводника, потом проводник остынет, сожмётся и это ещё более ухудшит контакт, а ухудшение контакта это нагрев. Со временем это приведёт к лавинообразному нагреву. К чему это приведёт, можно увидеть на фотографии ниже:

Давайте смоделируем ситуацию. Обычно такое происходит в сильные морозы, когда отопительные приборы работают на полную катушку. 80% отопления приходится на водяное. 90% случаев, это именно вода, то есть, при отсутствии тепла вода в трубах замерзнет и радиаторы (и трубы, если металлические) лопнут. Морозы у нас когда сильнее всего? Правильно — ночью. То есть, если выгорит автомат, это будет почти на 100% ночью. Найти бодрствующего электрика с автоматом и наконечниками ночью — это что-то из области фантастики. Электрика, который сможет временно запустить электроснабжение проще, но и это будет нелегко и далеко не дёшево.

Если кабель СИП уже заведён и нет возможности что либо изменить, надо позаботиться заранее о том, чтобы эта опасная ситуация была сведена к минимуму. Как я уже говорил, наконечники надо опрессовать.

 

 

 

 

 

 

Затем надеть термоусадочную трубку или заизолировать оголенные токопроводящие части и надежно (это ключевое слово) затянуть наконечники в автомате.

 

 

 

 

А чтобы вы не думали, что я шучу, то вот вам ещё два щита, где я устранял подобную проблему. Фотографии в интернете можете не искать, они 100% сделаны лично мною.

На фото красным овалом обведена «проблема» — почерневший провод посередине. И это не единственная проблема в данном щите. Если присмотритесь, то сечение алюминиевого кабеля 10 мм², кабель четырехжильный, то есть допустимый ток 38 ампер. А автомат стоит на 63 ампера. Вводной кабель замурован в стене аж со второго этажа. Как думаете, что было бы, если бы сгорел вводной кабель? Всё было бы очень плохо.

 

 

Ну, а так щит выглядит уже после моего «вмешательства». Обратите внимание на коробочку, обведенную красным овалом, в ней при помощи сжимов У739М выполнено соединение алюминиевого и медного кабеля, который затем заведен в автомат. Медный провод одножильный, поэтому опрессовка не производилась. А ещё обратите внимание на пускатель, который появился на месте пучка проводов между нулевой и заземляющей шинками (он обведён синим кругом). Дело в том, у клиента было несколько конвекторов, которые в сумме давали нагрузку больше, чем допускалось для терморегулятора и в дальнейшем это вызвало бы именно возгорание, потому что короткого замыкания, при котором отключается автомат, не произошло бы. В этом случае произошло бы образование дуги и, в зависимости от условий, закончилось бы это либо чёрным пятном на стене, либо пожаром. Переделать схему уже было нельзя, поэтому пришлось установить пускатель. Теперь нагрузка проходит через пускатель, а пускателем управляет терморегулятор.

Ещё один щит. Здесь сразу целая куча ошибок. Красным кругом обозначена уже известная проблема: алюминиевый кабель в автомате. С него провода идут на верхний левый автомат, далее на УЗО во втором ряду слева. На фото не видно, но провода приходят на первый автомат, а уходят со второго, соединяясь через перемычку (гребенка — соединительная шина для автоматов). Все соединения выполнены многожильным проводом (обозначено желтым овалом). С УЗО провода идут на второй автомат в нижнем ряду и через перемычки (дин-рейку) расходятся по остальным автоматам. Почему здесь ошибка? Давайте посчитаем токи автоматов на гребенке (40+40+16=96 ампер), а гребенка рассчитана на ток 63 ампера. Существует два типа: на 63 и на 100. Здесь стоит на 63. То есть, при теоретической полной загрузке автоматов гребенка сгорит. А если учесть, что наверху через гребенку проходит дополнительно ток ещё одного автомата (а это 96+32=128 ампер), то и 100-амперная гребенка не выдержит. Где-то там подключается ещё один автомат, идущий в гараж на 32 ампера. Таким образом, при полной загрузке верхняя гребенка запросто поплавилась бы сама и(ли) поплавила автоматы, особенно учитывая, что соединения выполнены многожильным неопрессованным проводом. И ещё одна ошибка. УЗО на 63 ампера, а все автоматы в сумме дают 136 ампер. УЗО не отключается при токах нагрузки, то есть, когда через УЗО будет протекать ток более 63 ампер, УЗО не отключится и в итоге сгорит. Потому что у УЗО совсем другой принцип работы. И последняя ошибка — отсутствие перемычки между нулевой и заземляющей шинами.

Ну а вот так выглядит щит после переборки. Вводной кабель опрессован. Поскольку ввод довольно мощный, было принято решение поставить автомат ВА47-100. Если присмотритесь (верхний ряд сверху слева) он несколько больше по размеру ВА47-63. В общем, этот автомат более «выносливый». С этого автомата перемычки идут на два верхних автомата (справа) на котлы и одна мощная перемычка на среднее УЗО (средний ряд). Причем именно на среднее, чтобы с него ток равномерно отправился на два других УЗО и автомат на гараж. Счётчик был убран, потому что учёт осуществляется со счётчика на столбе. Нулевая жила тоже опрессована.

Ещё один момент, который следует упомянуть, при затягивании многожильных проводов больших сечений в автоматы наконечник следует использовать обязательно! С чем это связано. Когда вы будете затягивать многожильный провод в клемму, то затянуть его плотно не получится. Затянется верхняя (толстая) часть провода, а что ниже превратится в лапшу. Схематично это выглядит так:

Красным прямоугольником отмечено место, где кабель будет наиболее зажат, а синим — где обжимки практически не произойдёт. А поскольку это происходит с проводами большого сечения, значит по ним будет идти большой ток. А за счёт того, что уменьшается площадь соприкосновения провода и клеммы возникает нагрев. Ну а нагрев, это снова плохо. А если говорить о винтовых зажимах, как, например, на нулевой или заземляющей шинке, то винт просто режет тонкие проволочки. Это уменьшает сечение кабеля и снова нагрев. Использовать можно как тонкие наконечники-гильзы, так и наконечники для опрессовки.

Надеюсь, я вас убедил, что работа грамотного электрика, это не просто прикрутить провода, пусть даже и надёжно. Если монтаж выполнен неправильно, то в дальнейшем рано или поздно это приведёт к серьёзным проблемам.

Пожалуй, пора заканчивать статью 🙂

С наилучшими пожеланиями, Я!