Calculul sectiunii conductoarelor pentru alimentarea incorporabilelor electrice

Sectiune conductor

Datorita consumului ridicat, incorporabilele electrice au nevoie de o sursa de alimentare care sa poata asigura functionarea acestora timp indelungat, poate chiar in regim permanent, fara pierderi de energie si in deplina siguranta. Dimensionarea instalatiei este esentiala, puterea maxima a unei prize depinzand de sectiunea conductoarelor cu care aceasta este alimentata. Atentie, sectiunea conductorului, nu diametrul!

Sectiune conductor

In cazul in care instalatia este subdimensionata conductoarele se vor incalzi si incorporabilele vor avea o eficienta redusa.

De ce se incalzesc conductoarele?

Datorita efectului electrotermic, cunoscut sub denumirea de efectul Joule. Acesta a fost descoperit de marele fizician englez James Prescott Joule, si consta in incalzirea corpurilor conductoare cand acestea sunt parcurse de un curent electric. Temperatura degajata de un conductor este direct proportionala cu patratul intensitatii curentului care il strabate si invers proportionala cu sectiunea conductorului. Acest efect este un fenomen de opunere la trecerea curentului prin conductoare iar caldura disipata reprezinta pierderi de energie ireversibile in cazul transportului.

Care sunt efectele neplacute ale efectului Joule?

In cazul instalatiilor casnice se face o estimare a consumului si cunoscand ceilalti parametri instalatia se poate dimensiona astfel incat sa faca fata consumului. In cazul in care instalatia este subdimensionata vor aparea in primul rand pierderile de energie datorate disiparii de caldura prin efectul Joule, scaderea eficientei incorporabilelor folosite datorita caderilor mari de tensiune pe conductoarele instalatiei, iar in cazul in care caldura disipata este foarte mare acesta poate duce la topirea izolatiei conductoarelor, provocarea de incendii sau scurt-circuite.

Posibilitatea aparitiei acestor efecte este minima si tinde spre zero in cazul in care instalatia electrica este corect dimensionata.

Ce conditii trebuie sa indeplineasca o instalatie electrica pentru incorporabile?

Nu poate fi creata o ierarhie a conditiilor pe care trebuie sa le indeplineasca o instalatie electrica pentru alimentarea incorporabilelor de putere dar cele mai importante conditii sunt cele care tin de siguranta si protectie.

1. Impamantarea

Din aceasta cauza prezenta conductorului de pamant (a impamantarii cum se spune) este cea mai importanta in cazul folosirii incorporabilelor electrice. Acest conductor de pamant previne producerea de accidentari prin electrocutare si o instalatie electrica nu trebuie pusa in functiune daca acesta nu exista!

2. Sectiunea si materialul conductoarelor

A doua dintre conditii este aceea de a suporta consumul incorporabilelor si celorlalte electrocasnice pe care le alimenteaza. Trebuie sa tinem cont de faptul ca instalatia electrica trebuie sa suporte consumul tuturor electrocasnicelor care pot fi folosite la un moment dat.

3. Protectia

Cea de-a treia conditie la numaratoare dar egala cu primele ca importanta este protectia adecvata pentru instalatia electrica din bucatarie. Folosirea unor disjunctoare rapide cu curba B (pana in 20A) sau normale cu curba C (peste 20A) fiind obligatorie, eventual cu protectie diferentiala de 10-20 mA daca instalatia este numai pentru bucatarie, sau cu maxim 30 mA daca este pentru intreaga casa, acesta fiind pragul de curect periculos pentru organismul uman.
Disjuntoarele diferentiale aduc un plus de siguranta, atat impotriva electrocutarii cat si impotriva defectelor de izolatie, reducand la zero posibilitatea aparitiei incendiilor din astfel de motive. Incurajam si recomandam folosirea disjuntoarelor diferentiale!
In cazul in care instalatia de protectie este cu sigurante fuzibile este recomandat ca acestea sa fie inlicuite cu sigurante automate sau, daca acest lucru nu este posibil, sa fie bine dimensionate si de asemenea sa fie rapide, fara temporizare. Improvizatiile sau sigurantele fuzibile reparate sunt excluse!

Notarea disjunctoarelor diferentiale se face in urmatoarea forma 1P+N xx_A yy_mA, cele trei grupuri avand urmatoarele semnificatii:

  • 1P+N = 1 Pol + Nul (Exact ceea ce va trebuie);
  • xx_A    = Protectia la curent intervine la xx Amperi. Alegeti curentul in conformitate cu conductoarele folosite pentru instalatie: OBLIGATORIU protectia trebuie sa intervina la un curent mai mic decat cel suportat de conductoare.
  • yy_mA= Protectia diferentiala intervine la un dezechilibru de yy mA intre faza si nul. 10 mA este pragul nepericulos pentru organismul uman iar 30 mA este pragul de curent periculos. Optati pentru maxim 30 mA doar daca instalatia este comuna pentru toata casa (bucatarie, baie, camere).

Intelegerea rolului protectiei este esentiala pentru a stabili corespunzator parametrii disjunctoarelor folosite: intreruperea curentului la consumuri mai mari decat pentru care a fost disjunctorul proiectat. Asta poate presupune un consumator prea mare sau un scurt-circuit fie in instalatia electrica, fie in unul dintre echipamentele folosite.

Dar in echipamente sunt folosite conductoare mai subtiri. Spre exemplu conductoarele care alimenteza fiecare rezistor al unui cuptor sunt calculate dupa puterea acelui rezistor, nu dupa puterea totala a cuptorului. In cazul aparitiei unui defect de izolatie chiar la acel rezistor, conductoarele care il alimenteaza pot fi strabatute de un curent maxim egal cu curentul de declansare al disjunctorului.
Garantat acel conductor se va supraincalzi, putand provoca accidente!

Am facut specificarile de mai sus pentru ca am observat o tendinta de a folosi disjuntoare la curenti cat mai mari considerandu-se ca instalatia va fi in felul acesta mai puternica. Gresit, protectia trebuie calculata functie de consumul proiectat. Prin definitie curentul la care declanseaza protectia trebuie obligatoriu sa fie mai mic decat curentu la care a fost proiectata instalatia dar acesta nu este singurul factor ce trebuie considerat.

Luati in calcul si realizarea instalatiei pentru bucatarie separata de instalatia restului casei sau chiar separat pentru echipamentele cu consum mare cum ar fi plitele electrice. Nu este obligatoriu dar iata numai cateva aspecte la care sa va ganditi:

  • Instalatia electrica poate fi dimensionata de la cap la coada pe aceeasi sectiune,
  • dispar conexiunile intermediare din dozele de ramificare iar instalatia nu va mai fi incarcata si cu consumul celorlalte camere,
  • disjunctoarele diferentiale de curenti mici pot declansa accidental in cazul instalatiilor generale si deci devin ineficiente.

Ce sectiune trebuie sa aiba conductorii folositi pentru alimentarea incorporabilelor?

Pentru a calcula curentul ce il poate suporta o instalatie electrica se ia in calcul sectiunea conductoarelor (Atentie, nu diametrul!). In tabelul de mai jos regasiti cu titlu informativ intensitatile maxime admise ale curentilor in regim permanent pentru instalatiile monofazate fixe realizate in aer sau tuburi de cauciuc sau PVC, functie de sectiunea conductoarelor folosite si materialul acestora, la temperatura ambientala de 25 grade Celsius.

Instalatiile pe conductoare de cupru (Cu)

Sectiunea mm2Conductor Cupru (Cu)
In AerIn Tub (Cablu)
Curent APutere WCurent APutere W
1204400143080
1,5255500173740
2,5347480245280
4459900316820
65712540408800
1078171605512100
16104228807316060
251373014010022000
351683696012527500

Nu se recomanda nici folosirea cap-coada a conductoarelor prea groase deoarece se vor intampina probleme la conexiuni, mai ales in cazul prizelor montate in doze de aparat ingropate. Se vor face ramificari pentru fiecare priza in parte functie de consumul proiectat.

In cazul in care veti face calculul folosind puterile totale ale fiecarui echipament veti observa ca in cazul unei bucatarii dotate numai cu echipamente electrice ajungeti la niste puteri foarte mari, ce se apropie de (sau chiar depasesc) 10 KW.

Acest consum probabil nu va fi niciodata atins dar daca proiectati instalatia la un curent mai mic riscati sa declanseze protectiile atunci cand depasiti curentul proiectat. Ce poate fi mai neplacut? Adica tocmai cand ai nevoie sa gatesti mai mult (probabil de pasti si de craciun 🙂 ) sa nu poti folosi bucataria la capacitate maxima.

In aceste conditii ajungeti obligatoriu la conductoare de 6mm2 pentru ca nu puteti folosi conductoare de 4mm2 si disjuntoare de 50A. Pentru conductoarele de 4 mm2 se pot folosi disjunctoare de 40A iar consumul va fi limitat la 8800W, deci sunt insuficiente.

Pe de alta parte, daca veti proiecta instalatia la o putere mai mare, protectia pentru fiecare echipament in parte nu va mai fi la fel de eficienta. Spre exemplu, un cuptor electric de 3600W, adica unul foarte puternic, va fi conectat la o instalatie a carei protectie este proiectata pentru 10.000W. Mai mult decat atat, daca instalatia este comuna pentru bucatarie, blenderul de 500W va fi conectat la aceeasi instalatie. Nu pare ok, nu?

In aceste situatii se poate opta pentru instalatie separata pentru fiecare consumator si veti observa ca totul se schimba:

  • dispare necesitatea folosirii conductoarelor cu sectiunea mai mare de 4mm2, pentru plita electrica poate fi suficient si conductorul de 2,5 mm2(functie de puterea acesteia), pentru cuptor cel de 1,5 mm2 iar pentru toate celelalte prize tot de 1,5 mm2;
  • veti folosi disjunctoasre diferentiale pentru fiecare circuit in parte, protectii vor fi mai bine țintite iar daca declanseaza veti sti clar unde este problema;
  • instalatia poate fi realizata pentru fiecare echipament in parte cu innadiri minime sau chiar fara, eventual doar cu rezerve lasate in dozele de derivatie pentru eventuale interventii ulterioare.

Instalatia separata nu se mai justifica daca plita va fi pe gaz!

Instalatiile pe conductoare de aluminiu (Al)

In cazul instalatiilor deja existente cu conductoare din aluminiu, cea mai buna solutie ar fi sa se proiecteze o inatalatie noua, pe conductoare de cupru, cu protectie separata. In cazul in care acest lucru nu este posibil va prezentam mai jos tabelul pentru conductoarele de aluminiu.

Sectiunea mm2Conductor Aluminiu (Al)
In AerIn Tub (Cablu)
Curent APutere WCurent APutere W
2,5275940183960
4357700235060
6459900306600
106113420419020
1682180405512100
25107235407416280
35132290409520900

Dezavantajele instalatiilor realizate cu conductoare din aluminiu includ dar nu se limiteaza la:

  • Conductor mai gros pentru aceeasi putere proiectata;
  • Deteriorare ma rapida in doze de aparat la schimbarea prizelor, unde aluminiul se poate fisura/reteza mai usor;
  • Aparitia efectului de pila galvanica si ca urmare aparitia coroziunii la imbinarile si conexiunile cu alte conductoare sau echipamente din cupru.

Nota: Datele din cele doua tabele au caracter informativ. Pentru proiectarea si realizarea instalatiilor electrice apelati la personal calificat.

Lasa un comentariu

Adresa ta de e-mail nu va fi publicata.


*


Te rog copiaza acest cod DkRe6b cu copy-paste in casuta de jos: