Електропроводка житлового будинку — найважливіший елемент побутових комунікацій, і господар має розбиратися в цьому хоча б загалом, щоб не викликати електриків із найменшого приводу та мати елементарні знання з безпеки. А чи не спробувати розібратися у «тонших» питаннях? Наприклад, як розраховується електропроводка?
Електрику-практику досить загального розуміння процесів, що відбуваються в електричному ланцюзі. Попереджаю: без формул не обійтись. Втім, їх лише кілька, і ті гранично прості. Що знаємо про параметри побутової електромережі?
Наприклад, що напруга вимірюється у вольтах. Що в побутовій мережі та в кожній розетці 220 вольт.
Ще у мережі є струм. І потужність. Щоправда, вона не в мережі, а в електроприладах — принаймні саме на них потужність вказана.
На елементах електропроводки зазвичай вказують струм. Ви легко знайдете на розетці, подовжувачі, вимикачі напис: наприклад, 10А, 5А і т. д. Це — допустимий для даного елемента струм, що вимірюється в амперах. Тобто в розетку на 10 ампер не варто включати електроприлади, які потребують більшого струму.
Залишається дізнатися споживаний струм електроприладу. Як? Виходячи із зазначеної на ньому потужності. Але почнемо з основ.
Візьмемо лампу розжарювання. Її спіраль (як і будь-який провідник!) має певний електричний опір – на проходження через нього струму витрачається певна енергія.
Ми пам'ятаємо, що електричний струм — це потік заряджених частинок, які під впливом електричного поля рухаються «крізь» матеріал провідника. Частина електронів при цьому губиться, натрапляючи на вузли кристалічних ґрат, а енергія розсіюється у вигляді тепла.
Чим вищий опір, тим більше «губиться» електронів, тим слабший струм. Чим більший опір — тим менший струм.
Струм виникає під дією напруги. Ви не побачите застережливих написів «Обережно! Високий струм!». Написи кажуть: «Обережно! Висока напруга!». Струму може ще не бути, а напруга є. Вражає людину не напругу, а струм.
Попереджають саме про високу, низька напруга вважається менш небезпечною. Тобто що вищий напруга — то більше струм. Одночасно що вищий опір — то струм менше.
Запишемо у вигляді формули:
I (сила струму) = U (напруга) / R (опір)
I – сила струму
U – напруга
R – опір ланцюга або його ділянки
Як правило, опорів наших електроприладів ми не знаємо. І не треба. Відкрию таємницю: працюючи електриком, я теж опорів побутової техніки не знаю.
Натомість відома потужність. З неї ми і виходимо при розрахунку параметрів мережі, підборі проводів та апаратів захисту. За передбачуваною потужністю розраховується струм, який протікатиме в ланцюги при включенні до неї передбачуваних електроприладів.
Наприклад, від електрощита йде кабель, який живить усі розетки в квартирі. Одночасно бувають включені холодильник, комп'ютер, телевізор. Сумарний струм усіх цих споживачів — мінімум, на який мають бути розраховані кабель та автоматичний вимикач. Дуже бажано – з деяким запасом.
По-перше, при пуску електродвигунів (холодильник, кондиціонер, пральна машина та ін.) виникають короткочасні струми, що істотно перевищують звичайні робітники. Іноді – у 2-3 рази. Це короткочасне навантаження лінія повинна впевнено витримувати.
По-друге, побутової техніки напевно побільшає. Можливо, потужної техніки – чайник, обігрівач. До кондиціонерів, пральних та посудомийних машин прийнято прокладати окрему лінію електроживлення – але на практиці буває по-різному.
Познайомимося з ще простою формулою?
Розраховуємо струм, виходячи із відомих параметрів. Опору передбачуваного навантаження ми не знаємо, зате відомі її потужність і, звісно, напруга.
Друга з основних «електричних формул» не складніша за першу:
P (потужність) = U (напруга) x I (струм)
P – потужність у ватах (Вт)
U – напруга у вольтах (В)
I – сила струму в амперах (А)
І навпаки:
I (струм) = P (потужність) / I (струм)
Вказану на електроприладі потужність ділимо на 220 вольт.
Наприклад: потужність холодильника 440Вт/220 В = 2А. Тобто 2 ампери і є струм, що споживається холодильником.
Врахуємо лише, що це «середній» струм, споживаний холодильником при компресорі. Під час пуску двигуна струм зростає, можливо, в 2-3 рази. При двигуні, що не працює, енергоспоживання, відповідно, нижче.
Загальне ж енергоспоживання одного і того ж холодильника змінюватиметься залежно від режиму роботи.
Але це компресор. Інша техніка має свої режими роботи. Наприклад, чайник працює простіше: короткочасно та з однаковою потужністю. Підсумовуємо струми пристроїв, підключених до однієї лінії електропроводки, наприклад:
2А (холодильник) + 10А (чайник) + 7А (НВЧ) + 1,5А (комп'ютер) = 20,5А
Це мінімальний струм, який має бути розрахований наш кабель.
Найближчі до цього значення номінали кабелю: 19А – кабель перерізом 1,5 мм 27А – кабель перерізом 2,5 мм
На практиці , як правило, вистачило б і кабелю перетином жив 1,5 мм і автомата 20А. Так, це менше розрахункового, але … Ми рідко включаємо все відразу і на повну потужність, та й кабель має запас потужності.
Але потрібно вибирати кабель наступного номіналу — більшого, ніж розрахунковий струм. Та й насправді запас потужності не завадить. Тому вибираємо, як і належить: стандартний для сучасних будинків кабель перетином 2,5 мм та автомат 25А.
Це спрощені та приблизні розрахунки, які не враховують т.зв. реактивну потужність та коефіцієнт потужності! Але для більшості побутових розрахунків їх можна використати. І використовують.
Навіщо ще потрібні параметри електроприладів? Припустимо, ви купуєте нову побутову техніку. Тоді вміння прикинути її потужність буде не зайвим. Або перегоріли галогенні або світлодіодні лампи. Багато хто просто купує нову, такої ж форми та розміру. Але зовнішня схожість ще не все. Галогенні та діодні лампи можуть бути розраховані на різну напругу: наприклад, 12 (з блоком живлення) або 220 вольт. “Неправильна” лампа не запалиться, згорить або лусне при спробі ввімкнути світло. Або вийшла з ладу розетка, автоматичний вимикач, ПЗВ. Чому? Чи не надто потужні пристрої до них підключені? І, нарешті, слабке місце побутового проведення — подовжувачі. Зверніть увагу: на них обов'язково вказано припустимий струм. Тільки мало хто зіставляє їхню потужність із потужністю того, що в них включають.
Втім, тепер ми вміємо зіставляти параметри техніки з можливістю проведення. А до подовжувачів ми ще повернемося. Занадто часто вони є джерелами проблем.
