Οι γραμμές ξεκινούν από τον κεντρικό πίνακα και κατανέμουν το ρεύμα σε όλο το σπίτι. Μία γραμμή μπορεί να έχει ως φορτίο μία συσκευή (π.χ. κουζίνα η θερμοσίφωνας) η πολλές συσκευές (π.χ. πρίζες φώτα κλπ)
Κάθε γραμμή (στο σύστημα TN-S και ΤΤ) αποτελείται από 3 ανεξάρτητους αγωγούς. Έναν της φάσης, έναν του Ουδετέρου και έναν της γείωσης.
Προκειμένου να μην γίνεται σύγχυση του ρόλου κάθε αγωγού έχει καθιερωθεί ο διαχωρισμός τους να γίνεται με βάση το χρώμα της μόνωσης.
Για την φάση έχουμε ΜΑΥΡΟ χρώμα.
Για το ουδέτερο ΜΠΛΕ.
Και για την γείωση ΚΙΤΡΙΝΟ -ΠΡΑΣΙΝΟ.
Υπάρχει μια πολύ μεγάλη ποικιλία τύπων καλωδίων ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής τους. Παρακάτω θα δούμε μερικούς μόνο τύπους οι οποίοι χρησιμοποιούνται περισσότερο στην οικιακή εγκατάσταση.
Τα καλώδια της οικιακής εγκατάστασης στην πλειονότητα τους είναι κατασκευασμένα από χαλκό με ένα η περισσότερα καλύμματα μόνωσης από PVC ή άλλα μονωτικά υλικά.
Ανάλογα με τον αριθμό των συρμάτων χαλκού (πυρήνες) που αποτελείται ο αγωγός κάθε καλωδίου αυτά διακρίνονται σε:
Ανάλογα με το πλήθος των αγωγών που έχουν.
- Μονοπολικά.
Είναι καλώδια ενός αγωγού με μόνωση. - Πολυπολικά.
By Marekich - Own work based on: LeitungsendeAbisoliert.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=21650120
Τα καλώδια αυτά περιέχουν δύο η περισσότερους αγωγούς. Κάθε αγωγός έχει την δική του μόνωση ενώ εξωτερικά όλοι οι αγωγοί περιβάλονται από μια ενιαία μόνωση η οποία καλείται μανδύας.
Ανάλογα με την μόνωση τους διακρίνονται σε:
- Γυμνοί αγωγοί.
Χρησιμοποιούνται για εναέρια δίκτυα η για γειώσεις. - Καλώδια με μόνωση PVC.
Οι αγωγοί αυτοί αποτελούν την πλειονότητα των αγωγών που χρησιμοποιούνται στα σπίτια. - Με μόνωση XLPE.
Το (Cross Linked Polupolyethylene) χρησιμοποιείται ως μόνωση σε αγωγούς για μεγαλύτερη αντοχή στην θερμοκρασία. Συνήθως το XLPE περιβάλλεται από δεύτερο στρώμα μόνωσης PVC. - Με μόνωση ελαστικό (καουτσούκ).
Για εξωτερική χρήση όπου χρειάζεται αντοχή στην υγρασία και το νερό και ευλυγισία. - Μόνωση σιλικόνης.
Για μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας και υψηλές θερμοκρασίες.
Όπως έιδαμε υπάρχει μεγάλη ποικιλία καλωδίων.(μονοπολικά - πολυπολικά), (μονόκλωνα - πολύκλωνα) μόνωση από διάφορα υλικά. Αυτό γενά την ανάγκη τυποποίησης τους προκειμένου να γίνει ποιο εύκολη η αναγνώρισή τους.
Εδώ υπάρχει μια σύγχυση καθώς επί πολλές δεκαετίες για την τυποποίηση χρησιμοποιούταν ονομασίες από τα γερμανικά πρότυπα VDE. Τελευταία γίνεται μια προσπάθεια εναρμονισμού με τα διεθνή πρότυπα και κατά συνέπεια όλες οι ονομασίες που για ερκετά χρόνια ήταν γνωστές έχουν αλλάξει. Οι παλιές ονομασίες χρησιμοποιούνται ακόμα ευρεώς διότι εκτός του είναι γνωστές για πολλά χρόνια, απομνημονεύονται και ποιο εύκολα. Οι νέες είναι ποιο περιγραφικές αλλά δύσκολες στην απομνημόνευση καθώς ακολουθούν μια κωδικοποίηση.
Στον παρακάτω πίνακα βλέπουμε τους διάφορους τύπους καλωδίων, την παλαιά και την νέα ονομασία.
All cable images by Cablel
Τα καλώδια πρέπει να είναι κατάλληλα διαστασιολογημένα ώστε να μεταφέρουν το ρεύμα που απαιτείται χωρίς προβλήματα. Η διατομή των αγωγών αυξάνει όσο αυξάνουν και οι απαιτήσεις σε ισχύ. Επίσης όπου υπάρχει μικρή κατανάλωση αγωγοί μικρότερης διατομής τοποθετούνται για οικονομία. Η διατομή των αγωγών είναι τυποποιημένη.
Παρακάτω δίνεται ένας εμπειροτεχνικός πίνακας με τις τυποποιημένες διατομές των αγωγών και το μέγιστο ρεύμα (σε ampere) που μεταφέρουν.
Διατομή αγωγού (σε mm2) | Μέγιστη ένταση ρεύματος στον αγωγό. | Συνήθης εφαρμογή |
1.5 | 10Α | Φωτισμός, πρίζες υπνοδωματίων |
2.5 | 16Α | Πριζες/ Πρίζες ενισχυμένες |
4 | 20Α | Θερμοσίφωνας |
6 | 25Α | Ηλεκτρική Κουζίνα |
10 | 35Α | Γενική παροχή (μονοφασική 8KVA)Υψηλής ισχύος κουζίνα/Μονοφασικός Ταχυθερμοσίφωνας |
16 | 63Α | Γενική παροχή (12KVA) |
Ο παραπάνω πίνακας είναι μόνο εμπειροτεχνικός και σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για την μελέτη της εγκατάστασης. Η σωστή μελέτη πρέπει να ακολουθεί του κανονισμούς σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο του ΕΛΟΤ HD-384. Με βάση αυτού του προτύπου πρέπει πλέον να γίνεται η επιλογή της διατομής των αγωγών και όχι με οπουδήποτε άλλη εμπειροτεχνική μέθοδο.
Ας δούμε ένα παράδειγμα σωστού υπολογισμού διατομής αγωγών. Έστω ότι θέλουμε να τροφοδοτήσουμε μία κουζίνα η οποία έχει μέγιστη ισχύ 6Kw. Κατά το πρότυπο ο υπολογισμός έχει τα εξής βήματα:
1. Επιλέγουμε τον τύπο του αγωγού και τον τρόπο όδευσης της γραμμής. Για την περίπτωση μας έχουμε αγωγούς ΝΥΑ με όδευση σε σωλήνα εντοιχισμένο.
Για γραμμές εντοιχισμένες η επιτοίχιες ισχύει ο ακόλουθος πίνακας.
Ξεκινάμε από τον επάνω πίνακα στην στήλη «πλήθος φορτισμένων αγωγών». Για μονοφασικά κυκλώματα οι φορτισμένοι αγωγοί είναι 2. Η φάση και ο ουδέτερος. Οι αγωγοί μας είναι ΝΥΑ δηλαδή μονωμένοι μονοπολικοί αγωγοί με μόνωση PVC και όδευση σε σωλήνα εντοιχισμένο. Βλέπουμε ότι για αυτές τις επιλογές ο πίνακας δίνει την τιμή 3.
Η τιμή αυτή αντιστοιχεί στον αριθμό της στήλης του κάτω πίνακα.
Η στήλη αυτή μας δίνει το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα με βάση του υλικού και της διατομή του αγωγού. Το υλικό μας είναι χαλκός. Για να τροφοδοτήσουμε κουζίνα ισχύος 6Kw χρειαζόμαστε ρεύμα I=6000/230=26.086A Βλέπουμε ότι για διατομή 4mm2 η μέγιστη ένταση είναι 26Α.
Εμείς χρειαζόμαστε λίγο παραπάνω. Ποια διατομή λοιπόν επιλέγουμε? Ας αφήσουμε για λίγο στην άκρη αυτό το δίλημμα και ας προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα.
Το πρότυπο λέει ότι οι τιμές της μέγιστης έντασης στον προηγούμενο πίνακα είναι για θερμοκρασία περιβάλλοντος 30οC Σε περιπτώσεις όπου η θερμοκρασία είναι διαφορετική πολλαπλασιάζουμε την τιμή του πίνακα με έναν συντελεστή που δίνεται από τον ακόλουθο πίνακα.
Βλέπουμε λοιπόν ότι για θερμοκρασίες κάτω των 30 βαθμών (π.χ. 20οC) ο συντελεστής είναι 1.12 Άρα η τιμή 26Α γίνεται 26*1.12=29.12 A. Δηλαδή η διατομή των 4mm μας υπερκαλύπτει.
Για τιμές όμως θερμοκρασίας άνω των 30oC έστω 35 η τιμή αυτή γίνεται 26*0.94=24.44Α Σε αυτή την περίπτωση ο αγωγός διατομής 4μμ δεν είναι κατάλληλος Τι κάνουμε λοιπόν?
Εξαρτάται...
Αν είμαστε σίγουροι ότι η θερμοκρασία περιβάλλοντος δεν θα ξεπεράσει ποτέ τους 30oC μπορούμε να βάλουμε «τεσσάρι» καλώδιο. Ένας καλός ηλεκτρολόγος όμως θα βάλει καλώδιο διατομής 6mm. Έτσι θα είμαστε σίγουροι ότι ανεξαρτήτως της εξωτερικής θερμοκρασίας το καλώδιο μας θα είναι πάντα μέσα στα προβλεπόμενα όρια. Θα είναι πολύ ποιο ανθεκτικό σε υπερεντάσεις και τυχόν μειώσεις διατομής λόγω γδαρσιμάτων η κακών συνδέσεων. Και σε περίπτωση αλλαγής κουζίνας με μεγαλύτερη δεν θα χρειαστεί να αλλάξουμε και καλώδιο.
Γενικά ενδείκνυται σε μελέτες όταν προκύπτουν οριακές τιμές η χρήση του αμέσως μεγαλύτερου τυποποιημένου μεγέθους. Επιλέγουμε λοιπόν για τον φούρνο, καλώδιο διατομής 6mm2
Υπάρχει ακόμα ένα βήμα στον υπολογισμό μας. Έχει να κάνει με τον αριθμό των κυκλωμάτων που οδεύουν μαζί στον ίδιο σωλήνα. Αυτός ο πίνακας έχει επίσης συντελεστές με τους οποίου πρέπει να πολλαπλασιάσουμε την μέγιστη τιμή της έντασης του πρώτου πίνακα προκειμένου να προκύψει η τελική τιμή.
Αν λοιπόν μαζί με το καλώδιο της κουζίνας στο ίδιο σωλήνα αποφασίσουμε να βάλουμε και δεύτερο κύκλωμα τότε η μέγιστη έντασή μας γίνεται 26*0.8=20.8 Α. Πολύ λίγο αν χρησιμοποιούσαμε καλώδιο 4mm.
Στην σωστή όμως ηλεκτρολογική εγκατάσταση δεν βάζουμε ποτέ σε μεγάλα φορτία πολλούς αγωγούς στον ίδιο σωλήνα οπότε αυτό το βήμα μπορεί να παραληφθεί.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτή την εφαρμογή για την ευκολότερη δικαιολόγηση με βάση το πρότυπο HD-380.
(Προσοχή! Η διαστασιολόγηση δεν λαμβάνει υπόψη την πτώση τάσης από το μήκος των καλωδίων, η οποία για οικίες είναι αμελητέα, θα π΄ρπει όμως να λαμβάνεται υπόψιν σε μεγαλύτερα κτίρια όπου οι αποστάσεις των καλωδίων και τα φορτία είναι πολύ μεγαλύτερα.)
Υπάρχουν πολλοί τρόποι όδευσης των καλωδίων
- Εναέρια
- Υπόγεια
- Επιδαπέδια
- Επιτοίχια
- Εντοιχισμένη
Η ποιο συνηθισμένη στις οικίες είναι εντοιχισμένη και επιτοίχια. Σε οικήματα με ψευδοροφή πολλές φορές η όδευση γίνεται μέσα από αυτήν.
Η εντοιχισμένη όδευση χρησιμοποιεί πλαστικές σωληνώσεις η οποίες τοποθετούνται εντός των τοίχων κατά την κατασκευή του σπιτιού. (μετά το χτίσιμο των τοίχων και πριν το σοβάτισμα)
Τα καλώδια που χρησιμοποιούνται είναι τύπου ΝΥΑ ή NYAF ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν και καλώδια τύπου ΝΥΜ. Υπάρχουν ευθύγραμμες σωληνώσεις και σπιράλ για καμπύλες και γωνίες. Οι σωληνώσεις διακόπτονται περιοδικά από εντοιχισμένα κουτιά στα οποία γίνονται οι διακλαδώσεις των καλωδίων.
Η γενική τοπολογία της εγκατάστασης είναι η εξής:
Οι γραμμές διέρχονται από σωληνώσεις οι οποίες βρίσκονται σε κάποιο ύψος συνήθως 2-2.5 μέτρα ανάλογα το ύψος του σπιτιού. Όπου υπάρχει πρίζα διακόπτης ή άλλη συσκευή κατανάλωσης η γραμμή διακλαδίζεται με ένα κουτί και κατέρχεται κατακόρυφα στο ύψος της πρίζας, του διακόπτη κλπ. Τα φώτα οροφής συνδέονται επίσης με τα κουτιά με σωλήνα ο οποίος οδεύει στην οροφή του σπιτιού ή με πλακέ καλώδιο το οποίο καρφώνεται στην πλάκα της οροφής.
Τα κουτιά τοποθετούνται σε τέτοιο βάθος ώστε μόνο το κάλυμμά τους να προεξέχει από τον τοίχο. Έτσι μπορούν να εντοπίζονται εύκολα και να επισκέψιμα και μετά την ολοκλήρωση των εργασιών (σοβάτισμα- βάψιμο κλπ) ενώ παράλληλα διατηρείται και μια καλή αισθητικά εικόνα.
Υπάρχουν διάφορα μεγέθη σωληνώσεων και κουτιών ώστε να καλύπτουν τις ανάγκες γραμμών. Οι διαστάσεις των σωληνώσεων εξαρτώνται από τον κατασκευαστή. Συνήθως τα μεγέθη είναι:
- 11mm (Χρησιμοποιείται για λεπτά καλώδια όπως τηλεφώνου η κουδούνι)
- 13mm (Για ένα κύκλωμα αγωγών 1.5mm2
- 16mm (Για 2 κυκλώματα αγωγών 1.5mm2, ένα κύκλωμα αγωγών 2.5mm2, 4mm2 ή και 6mm2)
- 23-25mm (για ένα κύκλωμα αγωγών διατομής 10mm2 ή 16mm2)
- 29-30mm (Για καλώδια διατομής 16mm2 ή τριφασικές παροχές.)
Images by Kassinakis
Τα παρπάνω νούμερα είναι ενδεικτικά. Π.χ. σε έναν σωλήνα 16mm μπορεί να χωρέσουν και 2 γραμμές αγωγών διατομής 2.5mm2. Καλό είναι όμως να μην «παστώνουμε» πάρα πολλά καλώδια σε έναν σωλήνα.
Στα κουτιά υπάρχει και εκεί μια μεγάλη ποικιλία με συνηθισμένες διαστάσεις
- Τα μικρά στρογγυλά κουτιά 60mm
- Τετράγωνα 75Χ75mm
- Τετράγωνα 100Χ100mm
- Ορθογώνια 100Χ150mm
- Τετράγωνα 150Χ150mm
Image by Kassinakis
Τα μικρά στρογγυλά είναι συνήθως αρκετά για μια διακλάδωση αγωγών 1.5 η 2.5 mm2 Για πολλές διακλαδώσεις ή για μεγαλύτερες διατομές μπορούμε να επιλέξουμε ένα μεγαλύτερο.
Η επιτοίχια εγκατάσταση είναι ποιο εύκολη στην κατασκευή και μπορεί να γίνει αφού έχει τελειώσει το σπίτι. Οι οδεύσεις γίνονται εντός καναλιών με καλώδιο τύπου ΝΥΜ.
Η τοπολογία μπορεί να είναι ίδια με την εντοιχισμένη ή διαφορετική ανάλογα με τις ανάγκες. Οι διακλαδώσεις γίνονται επίσης σε επιτοίχια κουτιά τα οποία συνδέονται με τα κανάλια. Και εδώ υπάρχει μεγάλη ποικιλία σε διατομές καναλιών κουτιών κλπ.
Σε κάποια σπίτια υπάρχει και επιδαπέδια όδευση. Αυτή γίνεται με ειδικές σωληνώσεις βαρέως τύπου και με καλώδια ΝΥΜ. Υπάρχουν και κουτιά δαπέδου ενισχυμένα ώστε να αντέχουν τις καταπονήσεις.
Σε πολλά σημεία οι γραμμές διακλαδίζονται ή ενώνονται με πρίζες διακόπτες κλπ.
Οι ενώσεις είναι ένα μεγάλο κεφάλαιο όσο αφορά τον τρόπο με τον οποίο που πρέπει να γίνονται. Είναι πολύ σημαντικό να γίνουν σωστά διότι έχουν μεγάλη επιρροή στην ποιότητα της εγκατάστασης. Προβληματικές ενώσεις μπορεί να έχουν δυσάρεστα αποτελέσματα. Από μια απλή διακοπή του ρεύματος της γραμμής έως και πυρκαγιά η βραχυκύκλωμα. Κάθε ένωση αποτελεί έναν αδύνατο κρίκο για ένα κύκλωμα. Μη σωστές ενώσεις μπορούν να μειώνουν λειτουργικά την διατομή του αγωγού ή να δημιουργούν σπινθηρισμούς και υπερθέρμανση. Καλό είναι να αποφεύγονται οι άσκοπες ενώσεις και οι αγωγοί να διέρχονται μονοκόμματα μέσα από τμήματα όπου δεν χρειάζονται διακλάδωση ακόμα και αν αυτό σημαίνει λίγο περισσότερη δουλειά κατά την τοποθέτηση τους.
Οι ποιο συνηθισμένοι τρόποι ενώσεως των αγωγών είναι:
- Με στρέψη.
Οι αγωγοί συστρέφονται ό ένας ως προς τον άλλο και στο τμήμα ένωσης τους τοποθετείται ένα καπς το οποίο σφίγγει και παράλληλα μονώνει την ένωση διασφαλίζοντας την καλή επαφή . - Με κλέμες.
Στις κλέμες τα καλώδια ενώνονται βιδωτά. Πρέπει να γίνεται καλή σύσφιξη των βιδών. - Με αυτόματα καπς
Πρόκειται για εξαρτήματα που διευκολύνουν αρκετά την δημιουργία ενώσεων. Οι ενώσεις πραγματοποιούνται με μια κίνηση. Τα καλώδια εισέρχεται στις εγκοπές του μηχανισμού του καπσ όπου και ασφαλίζονται με εσωτερικά ελάσματα ή με «λεβιεδάκια» τα οποία κλείνουν ασφαλίζοντας τις ενώσεις.
Image by Wago
Όλοι οι τρόποι ένωσης εάν γίνουν σωστά μπορούν να έχουν ένα ικανοποιητικό αποτέλεσμα. Προσωπικά πιστεύω ότι η καλύτερη μέθοδος είναι αυτή της σύστρεψης. Είναι η ποιο ασφαλής και δοκιμασμένη καθώς χρησιμοποιείται στην πλειονότητα των ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων.
Η ηλεκτρικές γραμμές και η όδευση τους αποτελεί το μεγαλύτερο κομμάτι της οικιακής ηλεκτρολογικής εγκατάστασης και συνήθως αυτό που δημιουργεί τα περισσότερα προβλήματα αν δεν γίνει σωστά. Για μια καλή εγκατάσταση πρέπει να ακολουθούνται οι παρακάτω κανόνες.
- Δεν τοποθετούμε πολλά καλώδια σε έναν σωλήνα όδευσης. Τα καλώδια πρέπει να έχουν περιθώριο (αέρα) γύρω τους. Έτσι ψύχονται καλύτερα και περνούν ποιο εύκολα και ανώδυνα μέσα από τις σωληνώσεις.
- Χρησιμοποιούμε κατά το δυνατόν ξεχωριστές σωληνώσεις με την κατάλληλη διάσταση για ξεχωριστές γραμμές.
- Χρησιμοποιούμε το κατάλληλο μέγεθος κουτιού. Πολλές διακλαδώσεις σε ένα μικρό κουτί δημιουργούν ακαταστασία και κίνδυνο βραχυκυκλώματος.
- Χρησιμοποιούμε πάντα σωληνώσεις για την όδευση των αγωγών. Αγωγοί θαμμένοι στο σοβά ή στο τσιμέντο δεν ενδείκνυνται.
- Χρησιμοποιούμε σύστρεψη για την ένωση των αγωγών. Η σωστή σύστρεψη γίνεται πρώτα με πένσα και στη συνέχεια τοποθετείται το καπσ το οποίο πρέπει να βιδωθεί ώσπου να σφίξει επάνω στην ένωση. Το μήκος της απογύμνωσης πρέπει να είναι το ίδιο σε όλους τους αγωγούς της ένωσης και τέτοιο ώστε το καπσ να καλύπτει όλο το μέρος του γυμνού αγωγού, χωρίς όμως να συσφίγγει και τμήματα με μόνωση.
- Κατά το «τράβηγμα» των αγωγών χρησιμοποιούμε κατάλληλα λιπαντικά που υπάρχουν στο εμπόριο για αυτή την δουλειά. Το AVA και το σαπούνι δεν πωλούνται για αυτό το σκοπό.
- Πάντα προβλέπουμε, τοποθετώντας 1-2 επιπλέον σωληνώσεις για μελλοντικές ανάγκες. Αυτό θα γλιτώσει από πολλές μελλοντικές ατασθαλίες.
- Χρησιμοποιούμε 3 αγωγούς για κάθε κύκλωμα. Κοινοί ουδέτεροι και κοινές γειώσεις για εξοικονόμηση καλωδίων και χώρου κρύβουν πολλούς κινδύνους.
- Προσπαθούμε να έχουμε μια ομοιόμορφη και καθαρή εγκατάσταση.
--Ενιαία όδευση: ή επιτοίχια ή εντοιχισμένη. Καλώδια που μπαινοβγαίνουν σε τοίχους και από κανάλι σε σωλήνα δημιουργούν μια άσχημη εικόνα και αν μη τι άλλο σύγχυση.
--Αφαιρούμε παλαιούς ή άχρηστους αγωγούς από τα κανάλια και τις σωληνώσεις.
--Χρησιμοποιούμε πάντα τους αγωγούς σύμφωνα με το χρώμα τους για την λειτουργία την οποία προορίζονται. Φάσεις με καμουφλάζ γείωσης δεν βοηθάνε.
--Σκεφτείτε τον συνάδελφο που θα τύχει να ασχοληθεί μελλοντικά με την εγκατάσταση.
Η σωστή τακτοποιημένη εγκατάσταση πρέπει να οδηγεί από μόνη της τον ηλεκτρολόγο. Το χάος δυσκολεύει και διακινδυνεύει την ζωή όλων μας.