Подбор кабеля для электропроводки

Проектирование электрической сети и освещения является занятием, требующим определённых знаний, без которых проводка может быть небезопасна. Материал, из которого изготовлены токоведущие жилы, и площадь сечения кабелей будут влиять на скорость нагрева и общую стабильность работы системы. Неподходящие провода способны перегреваться или даже загораться, не выдержав той величины нагрузки, которую им задают приборы-потребители. Таким образом, незначительная и сиюминутная экономия средств может в последующем вылиться для человека в существенные затраты на ремонт и восстановление испорченного имущества.

Базовым нормативным документом, на который должен опираться специалист, осуществляющий проводку в доме, является ПУЭ – Правила устройства электроустановок. Этот документ разработан ещё в советские годы, однако до сих пор не теряет своей актуальности: он регулярно пересматривается с учётом изменений рынка электротехнической продукции и роста популярности отдельных товарных групп. Здесь идёт речь об оптимальных принципах подбора и монтажа силовой проводки, приводятся нормативы для установки светильников и демонстрируются методы расчёта величин, связанных с эксплуатацией внутридомовых и промышленных электросетей.

Медь или алюминий? Определяющие параметры

При работе с электрокабелем, специалисты принимают во внимание его пять следующих характеристик:

• металл, из которого выполнены токоведущие жилы;
• площадь сечения кабеля, используемого для конкретных нужд;
• рабочее напряжение провода;
• расчётная потребляемая мощность сети (или участка сети, отрезка кабеля);
• предельная токовая нагрузка провода.

Что касается непосредственно условий эксплуатации кабеля, здесь обязательно учитываются влажность помещения, степень опасности возгорания, агрессивность окружающей среды, материал изоляции жил и т.д.

Следует понимать, что любой технический расчёт – это процедура, требующая определённой точности и предполагающая исключительно те допуски, которые могут быть связаны с процессом эксплуатации. Так, при подборе кабелей и проводов «перегибать палку» с точки зрения запаса по мощности, материалу или его ресурсу ничуть не разумнее, чем экономить на проводке. Подобный подход однозначно создаст сложности на этапе монтажа, неоправданно увеличит стоимость системы в целом, а порой даже сможет стать причиной несвоевременного срабатывания защитной автоматики.

Давайте же разберём основные принципы подбора проводов, начав со сравнительного рассмотрения изделий с медными и алюминиевыми жилами.

1. Медь.

Проектируя электросеть в частном доме или собственной квартире, предполагается некая усреднённая нагрузка на систему, обусловленная работой привычных бытовых приборов. При этом специалисты рекомендуют разделять все используемые здесь медные провода на две группы – для розеток и для освещения. В первом случае потребуется провод с сечением в 2,5 кв. мм, а во втором – 1,5 кв. мм. Этого будет вполне достаточно большинству пользователей, которые эксплуатируют стандартное оборудование. Мощные пылесосы, утюги и масляные обогреватели, которые обычно дают наибольшую нагрузку на сеть, вполне способны безопасно работать при таких параметрах проводки. В то же время, для специфических электрозависимых устройств следует прокладывать отдельные кабеля с большим сечением. В быту ими могут выступать варочные панели, духовки или цельные электроплиты, бойлеры, комплексы электрического отопления и другие мощные стационарные системы. Для их безопасной работы рекомендуется применять кабели сечением 4-6 кв. мм.

Медные жилы в наше время являются наиболее распространённым видом электропроводки, применяемой в быту и для полупромышленных целей. При площади сечения в полтора квадратных миллиметра и напряжении 220 В они выдерживают токовую нагрузку в 19 А, что эквивалентно мощности 4,1 кВт. Кабель в 2,5 кв. мм уже способен безопасно работать под нагрузкой 5,9 кВт – до 27 А, а изделия на 4 и 6 кв. мм – рассчитаны на 8 и 10 кВт, соответственно. Зачастую таких параметров более, чем достаточно даже в частном доме, где средняя электрическая мощность работающих приборов обычно больше. Подобное решение подойдёт также для гаража или небольшой мастерской, сохранив определённый технический резерв на добавление ещё одной пары электроточек.

2. Алюминий.

В наше время наблюдается всё больший отход от алюминиевых кабелей, однако их ещё можно довольно легко отыскать в продаже. Отказ от данного материала обуславливается целым рядом фактором и в первую очередь тем, что он гораздо менее пластичен в работе по сравнению с медью. Такая жила чересчур быстро ломается на сгибе, не поддаётся формованию для установки в контакт при небольшом усилии и в целом осложняет работы по монтажу электросети. Кроме того, важные в данном контексте теплофизические свойства меди и алюминия заметно отличаются.

Рассчитывая использовать алюминиевые провода в местах с ожидаемо длительной нагрузкой, необходимо понимать, что при аналогичных сечениях их предел по току гораздо меньше. К примеру, кабель с площадью сечения 2 кв. мм рассчитан на силу тока в 22 А и максимальную мощность около 4 кВт, а жила вдвое толще – на 4 кв. мм – может выдержать не более 6 кВт.

Ещё один фактор отличия, влияющий на принцип подбора сечения проводов – это рабочее напряжение. Если рассматривать одну и ту же квартиру с набором различных устройств и приборов, имеющих некую совокупную мощность, результирующая токовая нагрузка на жилы кабелей питания будет немного отличаться. Гораздо больше это заметно, если сравнивать эффект нагрева при эксплуатации потребителей, питающихся от однофазной сети 220 В и от трёхфазной с напряжением 380 В – в первом случае нагрузка по току будет больше.

Продолжая обсуждать негативные стороны использования алюминия, необходимо заострить внимание читателей ещё на паре очень важных вещей. Иногда алюминиевая жила при сильном перегреве (и совершенно точно при коротком замыкании) способна достичь температуры плавления – 657°С. Для сравнения, медь плавится при 1083°С. При этом сама вероятность нагрева контакта в данном случае выше из-за химической природы вещества. В процессе эксплуатации на такой жиле образуется оксидная плёнка, обладающая высоким переходным сопротивлением. Все перечисленные эффекты в своей совокупности и делают алюминий гораздо менее рекомендованным для осуществления современной электропроводки в домах.

Разумеется, одним лишь только материалом жил надёжность системы не ограничивается. Электрофурнитура и компоненты состоят из множества элементов, вносящих свою лепту в долговечность эксплуатации сети. Так, любой мастер, занимающийся монтажом профессионально, принимает во внимание способ прокладки кабелей, их длину, тип изоляции, число жил в каждом проводе, степень гибкости изделия и пр. Каждый из этих факторов изначально влияет на простоту обращения с материалом, что в значительной мере перекладывается и на итоговое качество монтажа. Нетрудно понять, что чересчур жёсткая, неэластичная и неподатливая жила будет закреплена в своей клемме хуже, а потому со временем именно от неё стоит ждать каких-либо проблем.

Тип изоляции кабеля и чтение маркировок

При самостоятельном изучении информации на просторах интернета потребители могли неоднократно сталкиваться с различными аббревиатурами, связанными с тематикой электрических кабелей. Преимущественная их часть имеет отношение к описанию изоляционных материалов, которые покрывают провода. Всего насчитывается около тридцати базовых аббревиатурных кодировок кабелей и проводов, а также около трёх сотен менее распространённых или узкоспециализированных. Рассматривать здесь их все не имеет никакого смысла, однако основное представление мы всё же постараемся дать нашим читателям.

Для того, чтобы отсечь значительную часть продукции, сразу же обозначим, что сейчас наиболее популярной является изоляция на основе полимеров. Доминирующую роль на рынке играет поливинилхлорид (просто «винил», или ПВХ) – он имеет оптимальное сочетание трёх характеристик: стоимости сырья, качества и предельной температуры перегрева. В общем случае для обозначения подобных изделий применяется аббревиатура ВВГ. Расшифровывается она как «винил-винил-голый» (или «винил-винил-гибкий»), что означает двухслойную изоляцию медных жил и отсутствие защитного слоя на кабеле в целом.

Для чтения большинства наименований достаточно изучить несколько простых правил:

• аббревиатура может состоять из трёх-пяти прописных букв, а заканчиваться любым числом строчных или дефисом с цифрой;
• если на первом месте стоит буква «В», это означает, что сам проводник состоит из меди, если там находится «А» – то основа изделия алюминиевая (другие буквы используются в более специфических случаях для маркировки изделий особого назначения и почти не встречаются в магазинах для рядовых потребителей);
• сама первая «В» означает, что в качестве материала изоляции токопроводящих жил использован винил – ПВХ;
• вторая буква «В» говорит, что оболочка кабеля также сделана из винила;
• большая буква «Г» в конце основной части говорит о степени эластичности изделия за счёт отсутствия бронирующего слоя поверх основной оболочки.

Разумеется, описанные принципы распознавания проводов далеко не полны, поскольку не способны охватить несколько сотен маркировок, однако в целом их достаточно для формирования общего представления о том, каким образом кодируется внутреннее устройство изделий.

Для домашней электропроводки в подавляющем большинстве случаев применяется кабель ВВГнг, в котором две последние буквы расшифровываются как «негорючий» – не распространяющий горение. Данное свойство позволяет при воспламенении одного из кабелей не беспокоиться о том, что пламя перекинется на соседние. Во время монтажа розеток и выключателей в квартирах зачастую применяются именно такие изделия – чаще плоские в сечении, однако это совершенно необязательно: таким образом просто удаётся уменьшить глубину канавок при штроблении стен. Выпускаются также модели круглого, квадратного и даже треугольного сечения.

В частных домах может использоваться кабель NYM. Он основан на немецком электростандарте и применим как для скрытой, так и для открытой прокладки. Данное изделие не боится эксплуатации на улице, но размещать его в зоне падения прямых солнечных лучей нежелательно. Провод обладает низкой горючестью и имеет свойство выделять мало дыма, что важно для оперативного определения очага возгорания, а также быстрой и относительно комфортной его локализации – особенно в жилых помещениях. По своему строению этот кабель на 75% повторяет ВВГнг – он имеет медные жилы и виниловую оболочку, однако между ними в данном случае находится промежуточная прослойка, выполненная из мелонаполненной резины, не только позволяющая удобно и быстро разделывать оболочку при осуществлении монтажа, но и уменьшающая совокупную пожароопасность изделия.

На украинском рынке также присутствует бюджетный проводник, обозначаемый как ПУНП – плоский установочный провод. Изделие может быть оснащено двумя или тремя однопроволочными жилами и, как понятно из названия, выпускается только в одном форм-факторе. Около десяти лет назад подобные модели активно применялись при монтаже люстр и настенных светильников, однако на сегодняшний день такой подход считается безнадёжно устаревшим и даже небезопасным. При прочих равных лучше применять обычный ВВГнг с однопроволочными жилами с сечением до 25 кв. мм, пусть даже и из недорогого сегмента.

Для питания наружных осветительных приборов – в парках, на приусадебных участках, а также в гаражах и мастерских лучше применять хорошо защищённый бронированный кабель ВБбШв. Он легко выдерживает не только осадки и перемерзание в грунте, но даже сильные механические воздействия – например, от неумышленного удара лопатой или повреждения другими падающими острыми предметами из металла.

На самом деле, рассматриваемая тематика гораздо более обширна, чем это представлено в данной статье, а потому мы продолжим изучать в нашем блоге интересные родственные вопросы, связанные с устройством и применимостью различных кабелей и проводов.