Каким кабелем подключить водонагреватель?

Зачем нужно знать сечение кабеля
Выбор сечения по мощности
Выбор сечения по току
Полезная информация о подключении

Зачем нужно знать сечение кабеля

У каждого времени свои обычаи. Наши бабушки считали чудом телевизор, в экран которого заливали воду. Наши мамы с удовольствием пользовались простенькими утюгами и стиралками. А для нас норма, когда машина сама стирает, моет посуду, греет воду и многое другое.

Но у каждой медали есть обратная сторона. Техникой надо уметь пользоваться, иначе беды не миновать. Например, при самостоятельном подключении следует знать, какое сечение кабеля нужно для водонагревателя, стиральной машины или другого бытового прибора.

А зачем это знать? Провод — он провод и есть. Любой возьми, электроны по нему бегут, все работает. Что еще надо?

Каждый провод имеет определенное сопротивление. Оно зависит от материала, длины и сечения.

Поэтому любой проводник работает, не нагреваясь, только при подаче тока максимальной для него мощности. Если все рассчитать правильно, проблем не будет.

Если же по проводу пойдет слишком большое количество тока, он перегреется, расплавится изоляция. Защитная автоматика вырубит напряжение. (Пример из опыта автора. В хрущевке кто-то из жильцов поставил электрический «теплый пол». Зимой старая «советская» проводка не выдержала. По всему стояку 3 раза за 3 дня выбивало свет, приходилось вызывать электриков).

Более мрачный вариант — сгорит бытовой прибор.

Выбор сечения по мощности

Выбор сечения по мощности или, как еще говорят «по нагрузке» делается по таблицам. Это самый быстрый и удобный способ. Но надо учитывать некоторые особенности.

Сопротивление проводника длиной l и сечением S определяют по формуле:

R = ρ l / S

Здесь ρ — удельное сопротивление, которое зависит от материала. Это значит, что для кабелей с одинаковыми размерами значения разные в зависимости от того, из чего они сделаны: меди либо алюминия.

Как уже было сказано, проходящий по проводнику ток нагревает его. Чем меньше сечение — тем больше выделяется тепла. Прокладка кабеля делается открытой или закрытой (в трубе). В первом случае проводник лучше охлаждается, сечение может быть меньше. Во втором тепло отводится медленнее. Поэтому надо учитывать способ укладки.

Какой ток пойдет по кабелю? Мощность измеряется в ваттах. Она равна произведению силы тока (в амперах) на напряжение (в вольтах). Важный момент: в проводнике будет ток такой мощности, сколько надо в данный момент бытовому прибору (нагрузке). Например, по кабелю, идущему к водонагревателю мощностью 2 кВт, будет проходить ток 2 киловатта, если бойлер включен «на полную». Если же «наполовину», то 1 кВт. При расчетах надо ориентироваться на максимальную мощность аппарата. И помнить о том, что для двухфазной (220В) и трехфазной (380В) сети берут разные кабели.

Для выбора провода по нагрузке пользуются таблицей:

Пример. Нужно найти сечение медного кабеля для открытой проводки бытовой сети для проточного водонагревателя 5 кВт. По условиям задачи ищем цифру во втором столбце. Если ее нет — берем ближайшую, которая больше. После нахождения, в той же строке в седьмом столбце определяем — 1,5 мм². Это то, что рекомендуется. На практике лучше взять с запасом: 2,0-2,5 мм².

Таким же способом можно определить, какой провод для водонагревателя 2 кВт, 8 кВт и других.

Выбор сечения по току

Чтобы узнать, каким кабелем подключить водонагреватель по силе тока, надо воспользоваться таблицей 1.3.8 из ПУЭ-6 (глава 1.3):

Для нашего примера алгоритм следующий:

1. Мощность котла разделить на напряжение сети: 5000 Вт / 220 В = 22,7 А.
2. Найти в таблице полученный ток (23А).
3. Определить сечение провода (1,5 мм²).

Рекомендованное значение получилось то же самое. Обратите внимание — таблица только для медных проводов.

Полезная информация о подключении

Определяя, какой кабель нужен для подключения водонагревателя, надо принять к сведению, что:

• Для мощного бытового прибора следует прокладывать отдельный провод от щитка.
• Кабель должен быть обязательно с заземляющим проводом. Это важно! Пока оборудование новое, все работает хорошо. Но со временем нарушается изоляция, и провод замыкает на корпус. Без заземления рано или поздно человек получит удар током. На мощном приборе последствия могут оказаться весьма печальные.

Покупая кабель на рынке, желательно иметь при себе штангенциркуль. Бывают случаи, когда написанное на оплетке не совпадает с реальным значением. Причем разница иногда доходит до 30%.

Это много. Доверившись заявленным цифрам, можно со временем получить выгорание проводки. Лучше сразу замерить диаметр d проводника, после чего определить сечение S по формуле:

S = 0.785 d²

Второй вариант — дома по таблице найти необходимое сечение и сразу записать, какой ему соответствует диаметр.

Как правильно выбрать провода по их сечению и мощности

Как правильно выбрать провода по их сечению и мощности
Выбор сечения проводов является важным этапом проектирования электроснабжения дома или квартиры. При недостаточном сечении провод перегревается, что может привести к плавлению изоляции и короткому замыканию, последствия которого непредсказуемы.

Сечения проводов выбираются по величине протекающих по ним токов и могут быть определены по таблицам или расчетным путем. Таблица сечений проводников Требования к монтажу проводки указаны в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ). В этом же нормативном документе имеются таблицы с предельно допустимыми токами в зависимости от сечений проводников и условий эксплуатации. Ниже приведена таблица для случаев, чаще всего встречающихся при прокладке проводки в домах и квартирах.
Нужно учитывать, что согласно ПУЭ, сечение медных проводов для жилых домов должно быть не менее 2,5 кв. мм до счетчиков и 1,5 кв. мм после них. Перед прокладкой электропроводки изучите положения ПУЭ, касающиеся жилых домов. Соблюдение указанных в них требований позволит повысить надежность электроснабжения и избежать претензий органов Энергонадзора.
Номинальная нагрузка проводов по току Как видно из таблицы, номинальная нагрузка проводов по току зависит от условий охлаждения проводников. Провода, проложенные в стенах, каналах и трубах, не обдуваются воздухом, поэтому медленнее остывают. Толстые провода отдают тепло хуже, чем тонкие и выдерживают меньшую плотность тока. Плотность тока определяется делением допустимого тока на сечение проводников. Для алюминиевых проводов она находится в пределах 5 — 10 А/кв. мм, для медных — 7 — 15 А/кв. мм. Умножив плотность тока на ток нагрузки можно определить требуемое сечение проводов.
Применяйте для разводки по квартире медные провода — они меньше окисляются и не ломаются на сгибах, поэтому обладают большей надежностью.
Применение алюминия на опасных производствах запрещено недаром. Расчет сечения проводов по мощности потребителей электроэнергии Расчет сечения проводов нужно начинать с определения суммарной мощности нагрузки на электрическую сеть. Особенно важно учесть мощные потребители электроэнергии, имеющие следующие характеристики: утюг — 1 — 2 квт; стиральная машина — до 2 кВт; пылесос — 1 — 2 кВт; водонагреватель — около 2 кВт; электропечь — 1 — 2 кВт; микроволновая печь — 0,6 — 2 квт; электрочайник — до 2 кВт; кондиционер — до 3 кВт; холодильник — около 1 кВт; электрический котел отопления — 2 — 5 кВт; освещение — мощность одной лампочки, умноженная на их количество. Мощность электрических приборов можно уточнить в инструкции по эксплуатации. Подсчитав общую мощность потребителей и разделив ее величину на напряжение 220 вольт, определяем ток нагрузки.
Далее по таблицам или плотности тока находим сечение проводников.
При подсчете мощности нужно иметь в виду, что не все потребители включаются одновременно — если работает котел отопления, кондиционером никто не пользуется. Этот факт можно учесть, умножив суммарную мощность на коэффициент спроса. Опытным путем установлено, что для квартир при общей мощности до 14 кВт он равен 0,8, до 20 кВт — 0,65, до 50 кВт — 0,5. Для примера рассмотрим выбор сечения проводов от распределительной коробки до кухонных розеток. На кухне установлены холодильник мощностью 1 кВт, посудомоечная машина — 1 кВт, электрочайник — 2 кВт, микроволновая печь — 0,8 кВт, электрическая духовка — 2 кВт и кондиционер — 2 кВт.
Общая мощность равна 8,8 кВт. Умножим это значение на коэффициент спроса 0,8 и получим 7,04 кВт. Переводим киловатты в ватты (1 кВт = 1000 Вт) и определяем ток нагрузки: I = 7040/220 = 32 А. По таблице для скрытой проводки выбираем медный двужильный провод сечением 3 кв. мм или алюминиевый — 5 кв. мм. Такие же сечения получаем, разделив ток на средние значения его плотности. Иногда в наличии имеется провод неизвестного сечения. Зная диаметр, легко определить сечение по формуле S =0,785D2 , где D — диаметр проводника. Для многожильных проводов результат умножают на 0,785.

Какие размеры проводов постоянного тока использовать для вашей солнечной фотоэлектрической системы S

 

Выбор правильных размеров проводов постоянного тока в вашей солнечной фотоэлектрической системе важен как для производительности, так и для обеспечения безопасности. Провода должны иметь правильный размер для тока и напряжения, используемых в вашей системе. Прежде чем устанавливать систему, убедитесь, что вы соответствуете Южноафриканскому национальному стандарту (SANS) (SANS) 10142 , также известному как «Свод правил электропроводки в помещениях». Используйте SANS 10142-1 для размеров кабеля и факторов снижения номинальных характеристик.

Провода должны соответствовать следующим характеристикам:

 

 1. Номинальное напряжение должно быть равно или выше номинального напряжения системы;

2. Пропускная способность по току должна быть равна или больше пропускаемого тока;

3. Должен выдерживать условия окружающей среды;

4. Особое внимание следует уделить падению напряжения.

 

Важно использовать в системе провода правильного сечения. Правильный кабель можно выбрать только после того, как вы знаете силу тока в системе. Точно так же, как воде легче течь по более толстой трубе, чем толще провод, тем легче по нему будет проходить большой электрический ток. То же самое для более коротких шлангов и проводов, они имеют лучший поток, чем более длинные шланги и провода, с большим сопротивлением.

 

Обычно толщина жил кабеля указывается в мм ² . Это указывает на площадь поверхности жилы кабеля. Обычные размеры проводов, используемые для солнечных фотоэлектрических установок: 2,5–4–6–10–16–25–35–50 мм ² . Иногда используются другие единицы измерения размеров, такие как AWG (американский калибр проволоки). Существуют следующие категории проводов:

 

1. между аккумуляторами и инвертором, 50, 35 или 25 мм ²

2. от солнечных панелей к контроллеру заряда к аккумуляторам 10, 6 и 4 мм ²

3. от инвертора к сети, 4 и 2,5 мм ²

 

Для каждой категории необходимо использовать соответствующий ток, длину кабеля и допустимые потери напряжения (и мощности). Чтобы узнать диаметр жилы многожильного кабеля, посмотрите на изоляцию кабеля. На кабеле будет маркировка, указывающая толщину жилы кабеля. Имейте в виду, что некоторые кабели могут иметь очень толстую изоляцию и могут казаться толще, чем есть на самом деле.

 

 

В сплошном кабеле можно рассчитать площадь поверхности, если измерить диаметр жилы, но в многожильном кабеле этот метод не так точен. Обратите внимание, однако, что для этих соединений не рекомендуются кабели с цельным сердечником.

Если вы знаете силу тока вашей системы и максимально допустимое падение напряжения, вы можете определить наиболее подходящие размеры проводов. На приведенном ниже рисунке показан пример того, какой размер кабеля относится к какому току, при условии, что длина кабеля составляет менее 5 метров.

Если вы не можете найти достаточно толстый кабель, удвойте его. Используйте два кабеля на соединение, а не один очень толстый. Но если вы это сделаете, всегда убедитесь, что общая площадь поверхности обоих кабелей равна рекомендуемой площади поверхности. Например, 2 кабеля 35 мм ² равны одному кабелю 70 мм ² . Более крупные инверторы/зарядные устройства Victron оснащены 2 положительными и 2 отрицательными разъемами аккумулятора специально для этой цели.

 

Напряжение и размеры проводов

Чтобы избежать очень толстых кабелей, первое, что вы должны рассмотреть, это увеличить напряжение в системе.
В системе с большим инвертором возникают большие постоянные токи. Если напряжение системы постоянного тока увеличивается, постоянный ток падает, а кабели могут быть тоньше.

 

Увеличение напряжения – кабель может быть тоньше

 

Предпочтительные верхние пределы мощности инвертора для напряжения системы:

 

— 12 В: до 3 кВА
— 24 В: до 5 кВА
— 48 В: 5 кВА и выше

 

Если вы хотите увеличить напряжение системы, но есть нагрузки постоянного тока или источники заряда постоянного тока, которые могут работать только с 12 В, вы можете рассмотреть возможность использования DC/DC преобразователи, а не выбирать низкое напряжение для всей системы.

 

Номинальные токи

Производители проводов публикуют таблицы номинальных токов, применимые к размеру и типу, поэтому проверьте эти номиналы, прежде чем использовать их. Если провода меньшего размера, в проводах будет значительное падение напряжения, что приведет к значительным потерям мощности. Кроме того, если провода меньшего размера, существует риск того, что провода могут нагреться до такой степени, что это может привести к возгоранию. Обратите внимание, что провода имеют разную силу тока в зависимости от того, например, расположен в воздухе или в воздуховоде.

 

Как долго?

Обычно самый длинный провод идёт от солнечных батарей к контроллеру заряда. Поскольку вся фотоэлектрическая мощность проходит через него, очень важно правильно выбрать размер, чтобы максимизировать производительность и обеспечить безопасность. В общем, старайтесь, чтобы падение напряжения не превышало 2 – 3 % в этом цикле.

 

Длина солнечного провода имеет важное значение, используйте ее как очень грубое эмпирическое правило для кабелей длиной до 5 метров и выберите ближайший доступный размер кабеля:

 

Ток / 3 = сечение кабеля в мм2

 

Пример: Ток равен 200 А – кабель должен быть: 200/3 = 66 мм ²  , поэтому используйте 70 мм ²

8 для расчета падения напряжения можно использовать приложение Victron Toolkit (ищите «Toolkit App» на этой странице: нажмите здесь).

 

 

 

Прежде чем подсоединять какие-либо провода, проконсультируйтесь с сертифицированным электриком, чтобы убедиться, что вы выбрали правильные типы проводов для солнечной батареи.

 

Подробнее:

Калькулятор размеров солнечной системы SunStore
9 простых шагов по установке солнечных батарей
Солнечные панели — на что обратить внимание при покупке панелей
Подключение солнечных панелей: последовательное или параллельное?
Какие размеры проводов постоянного тока использовать для вашей солнечной фотоэлектрической системы?
Инвертор какого размера мне нужен?
Какие элементы солнечной фотоэлектрической системы?
Железо или ион ???? Объяснение литиевых батарей…

 

Источник: Адаптировано из: Victron Energy, Wiring Unlimited — Rev 06 47

Чем фотогальванические провода и кабели отличаются от обычных кабелей? P

В связи с недавним увеличением использования солнечных батарей резко возросли продажи фотогальванических проводов и кабелей. Однако, поскольку солнечные кабели все еще являются недавним изобретением, они сталкиваются с множеством недоразумений. Каковы уникальные характеристики фотоэлектрического кабеля? Почему вы не можете просто использовать любой кабель с вашей солнечной панелью и покончить с этим? Какие другие кабели разрешены для солнечных панелей? Прочитайте этот блог, чтобы узнать.

Что особенного в фотоэлектрических проводах?

Фотогальванические кабели Solar PV предназначены исключительно для межсоединений в фотогальванических солнечных энергосистемах. Это одни из новейших кабелей на всем рынке, поскольку они используются менее 15 лет. Они гибкие, влагостойкие, устойчивые к солнечному свету и огнестойкие. Эти кабели очень хорошо ведут себя при очень высоких температурах. Солнечные фотоэлектрические кабели используются в течение всего срока службы солнечной панели, который обычно составляет 25 или 30 лет, и производитель обычно предлагает вам гарантию на весь этот период. Солнечные фотоэлектрические кабели устанавливаются специально для солнечных батарей, поэтому их конструкция всегда отражает последние тенденции и инновации в солнечной промышленности. Фотогальванический провод бывает разного напряжения и может иметь медный или алюминиевый проводник.

Фотоэлектрические кабели по сравнению с обычными кабелями постоянного тока: почему я ничего не могу использовать в своей фотоэлектрической панели?

В отличие от обычных кабелей постоянного тока с изоляцией из ПВХ, фотоэлектрические кабели обычно имеют изоляцию из сшитого полиэтилена с превосходной устойчивостью к солнцу и погодным условиям, а также к экстремальным температурам. Кроме того, обычные кабели постоянного тока служат только от пяти до восьми лет при наилучшем обслуживании. Это неприемлемо для солнечных панелей, которые рассчитаны на очень долгий срок службы. Поэтому Национальный электротехнический кодекс запрещает использование любого кабеля в вашей солнечной панели. Единственные два варианта, которые у вас есть, это провод PV и кабели USE-2.

Фотоэлектрические кабели и кабели USE-2

Несмотря на то, что фотоэлектрические провода желательны для солнечных батарей, это не единственный тип кабеля, который можно там использовать. В соответствии со статьей 690 Национального электротехнического кодекса, которая посвящена проводке фотоэлектрических систем, фотоэлектрические провода и USE-2 (вход в подземные службы) разрешено использовать на открытом воздухе в фотоэлектрических системах. Это означает, что технически вам не требуется использовать фотогальванический кабель и провод для вашей солнечной системы, и вы можете вместо этого использовать подземные входные кабели. USE-2 был предшественником фотоэлектрических кабелей в солнечных системах задолго до того, как они стали популярными. Фотоэлектрический провод дебютировал в выпуске NEC 2008 года и до этого не использовался в больших масштабах.

Итак, в чем разница между ними и когда следует использовать одну вместо другой? Давай выясним.

Отличия PV от USE-2

• Провод PV был разработан специально для соединений в фотоэлектрических модулях и не имеет другого назначения. USE-2, однако, предназначен для подземных служебных входов, коммунальных услуг, прямого захоронения и общей проводки. Солнечная панель — это лишь одно из многих мест, где можно использовать USE-2.
• USE-2 поставляется только с номинальным напряжением 600 В, в то время как фотоэлектрические кабели доступны с различными номиналами, включая 600 В, 1000 В и 2000 В. Для высоковольтных солнечных панелей с номиналом 2000 кВ вы можете использовать только фотоэлектрические кабели.
• USE-2 имеет номинальную температуру 90°C как для влажных, так и для сухих условий, тогда как провод PV иногда может быть рассчитан на 150°C. Не используйте USE-2, если ваш солнечный проект требует экстремальных температур.
• Фотогальванические кабели всегда гибкие, потому что они имеют многожильные проводники, в то время как не все кабели USE-2 рассчитаны на гибкость. Естественно, вам следует выбрать гибкий USE-2, если вы планируете использовать его в своем электрическом проекте.
• Вы не можете использовать USE-2 в незаземленных фотогальванических батареях; это задача, с которой может справиться только провод PV, потому что кабели ввода обслуживания могут использоваться только в заземленных системах.
• Фотогальванические кабели доступны в небольших калибрах, в то время как размер USE-2 начинается только с 14 AWG. Не покупайте USE-2, если для вашей фотоэлектрической системы требуются кабели небольшого размера.
• USE-2 обладает лучшими характеристиками сопротивления раздавливанию, в то время как фотогальванические кабели обладают превосходной огнестойкостью, поскольку перед выходом на рынок они должны пройти тест VW-1.

Сходства между PV и USE-2

• Провода USE-2 и PV устойчивы к солнечному свету, высоким температурам и влаге, хотя фотогальванические кабели обладают лучшими свойствами по устойчивости к первым двум.
• Как USE-2, так и PV обычно имеют изоляцию из сшитого полиэтилена, хотя изоляция фотогальванического кабеля обычно на несколько дюймов толще для лучшей защиты. Хотя менее распространенная изоляция EPR/CPE также является потенциальным вариантом для обоих кабелей. Свойства аналогичны.
• Провода USE-2 и PV могут быть проложены непосредственно под землей без необходимости дополнительной защиты в соответствии с NEC. Однако некоторые фотогальванические кабели не предназначены для прямого прокладки в грунте, поэтому перед установкой лучше проконсультироваться с производителем.
• Оба типа кабелей соответствуют стандарту UL 4703 для фотогальванических проводов.

Эти различия и сходства должны стать основанием для выбора кабеля для вашей солнечной панели. Для достижения наилучших результатов учитывайте температурные требования вашего солнечного проекта, независимо от того, заземлена ваша система или нет, и каковы требования к напряжению.

В целом, провод PV теперь чаще используется в открытых солнечных панелях, тогда как USE-2 по-прежнему используется под землей. В незаземленных системах электрики теперь устанавливают исключительно фотоэлектрические провода. В целом, фотогальванические кабели являются более современным и универсальным кабелем для вашей фотоэлектрической системы, но USE-2 по-прежнему широко используется, особенно если вы хотите сократить общую стоимость вашего электрического проекта.