Для електрокотла потужністю 12 кВт при трифазному підключенні (380В) знадобиться кабель перерізом 4-6 мм² на фазу — залежно від довжини траси та способу прокладки. Якщо котел підключають до однієї фази 220В (що вкрай небажано при такій потужності), переріз має бути вже не менше 10 мм², а часто й 16 мм². Але про це трохи нижче — там є нюанс.
Почнемо з розрахунку, бо саме на ньому все й тримається.
Скільки струму споживає котел 12 кВт
Простий закон Ома нікуди не подівся. При трифазному живленні формула виглядає так:
I = P / (√3 × U × cosφ)
Підставляємо цифри: 12000 / (1,73 × 380 × 0,98) ≈ 18,6 А на кожну фазу.
Косинус фі для електричних котлів зазвичай близький до одиниці (0,95-0,99), бо навантаження активне — це просто ТЕНи, без реактивної складової. Тому округлюємо до 19 А і закладаємо запас.
Якщо ж хтось намагається підключити 12 кВт до однієї фази 220В, струм вийде зовсім інший:
I = 12000 / 220 ≈ 54,5 А
Це вже серйозне навантаження для побутової мережі. Стара проводка такого просто не витримає, та й лічильник однофазний на такий струм не завжди розрахований. Тому в переважній більшості випадків котли від 9 кВт і вище виробники одразу роблять трифазними.
Однофазне чи трифазне підключення — що обрати
Тут вибору фактично немає. 12 кВт — це поріг, після якого однофазне підключення стає проблематичним технічно і часто заборонене енергопостачальною компанією. У приватному секторі багатьох областей України ліміт на однофазне підключення — 15 А (тобто максимум близько 3,3 кВт), інколи трохи більше. Для потужного котла просто не дадуть дозвіл, або доведеться узгоджувати збільшення потужності, що недешево і довго.
Трифазне підключення розподіляє навантаження на три фази — виходить приблизно по 4 кВт на кожну. Це набагато м’якше і для мережі, і для проводки в будинку. До того ж більшість сучасних котлів потужністю від 9-10 кВт (Tenko, Protherm, Kospel і подібні) продаються саме як трифазні пристрої зі стандартним підключенням на 380В.
Тому якщо у вас будинок з однофазним вводом, а планується котел 12 кВт — спочатку варто зайнятися питанням переведення на трифазний ввід. Без цього подальші розрахунки перерізу кабелю просто втрачають сенс.
Який переріз кабелю обрати
Розрахунковий струм у нас вийшов близько 19 А на фазу. За таблицями допустимого струмового навантаження для мідних провідників (ПУЕ, а також орієнтуючись на дані з ДСТУ):
- кабель перерізом 2,5 мм² витримує до 25-27 А при прокладці у повітрі, відкрито;
- 4 мм² — до 35 А;
- 6 мм² — до 42-46 А.
Формально навіть 2,5 мм² вкладається за струмом. Але на практиці для котла краще брати з запасом — мінімум 4 мм² на фазу. Причин кілька.
По-перше, котел працює постійно, годинами, а не як пилосос півгодини на день. Тривале навантаження близько до межі допустимого струму провідника викликає нагрів ізоляції, і з роками це скорочує ресурс кабелю.
По-друге, якщо траса прокладена в трубі, гофрі, або кабель йде пучком з іншими проводами — допустимий струм падає на 15-20% через погіршення тепловіддачі. Тобто той самий кабель 4 мм² у гофрі вже може витримувати не 35, а близько 28 А, і запас зменшується.
По-третє, довжина траси. Якщо котельня далеко від щитка (більше 15-20 метрів), падіння напруги на кабелі 2,5 мм² може виявитись відчутним, а котел чутливий до нестабільної напруги — деякі моделі просто видають помилку і вимикаються.
Тому практична рекомендація для 12 кВт трифазного котла:
- при короткій трасі (до 10-15 м) і прокладці відкрито — кабель 4 мм²;
- при довшій трасі, прокладці в трубі або гофрі, або якщо є сумніви в якості проводки — кабель 6 мм².
Нульовий та захисний провідники (N і PE) роблять того ж перерізу, що й фазні — це стандартна практика для трифазних кіл з активним навантаженням.
Яку марку кабелю використовувати
Для стаціонарного підключення котла всередині приміщення найчастіше беруть:
ВВГнг-LS 5х4 або 5х6 — п’ять жил (три фази, нуль, заземлення), мідні, з негорючою оболонкою і низьким димовиділенням. Це фактично стандарт для внутрішньої розводки в котельнях, підвалах, технічних приміщеннях. Маркування “нг-LS” означає, що кабель не поширює горіння і при пожежі виділяє менше диму — важливий момент для замкнутого простору котельні.
NYM 5х4 — імпортний аналог, теж непоганий варіант, трохи дорожчий за вітчизняний ВВГнг, але якість ізоляції часто стабільніша.
Якщо котел стоїть у гаражі, підвалі з підвищеною вологістю, або кабель частково йде на вулиці (наприклад, від зовнішнього щита) — варто розглянути ВВГнг-LS з додатковим захистом або взагалі прокладати в металевій трубі для механічного захисту.
Алюмінієвий кабель для такого навантаження краще не використовувати взагалі. Так, формально є алюмінієві кабелі з відповідним перерізом (наприклад, АВВГ 5х6), але алюміній гірше переносить тривале навантаження, окислюється в місцях контакту, а з’єднання з мідними клемами автоматів створює додаткові проблеми з часом. Для котла, який працює цілодобово в опалювальний сезон, це не той випадок, де варто економити.
Автомат і УЗО для котла
Кабель — це лише половина справи. Під нього потрібен відповідний захист.
Для трифазного котла 12 кВт зі струмом 19 А на фазу ставлять трифазний автоматичний вимикач на 25 А, характеристика С (для активного навантаження типу ТЕНів характеристика С підходить добре, вона не надто чутлива до короткочасних пускових струмів, хоча у котла їх практично і немає).
Додатково рекомендують встановити диференційний автомат або зв’язку “автомат + УЗО” на 30 мА для захисту від струму витоку — це стандартна практика для будь-якого потужного нагрівального обладнання, яке працює з водою. Якщо в ТЕНі з’явиться пробій ізоляції через накип чи корозію, УЗО відключить котел раніше, ніж виникне небезпека ураження струмом.
Автомат ставлять окремою групою в щиті, без “довантаження” іншими споживачами. Це важливо — якщо котел і, скажімо, бойлер сидять на одному автоматі, при одночасній роботі можливе спрацювання захисту в найнезручніший момент, взимку.
Типові помилки при підключенні
На практиці найчастіше трапляється кілька однакових помилок.
Перша — економія на перерізі. Береться кабель 2,5 мм², бо “за розрахунком підходить”, а через рік-два ізоляція починає жовтіти і кришитись у місці підключення до клемної колодки котла — саме там найбільший нагрів через щільність контакту.
Друга — заземлення “для галочки”. Дехто підключає PE-провідник до нуля прямо в щитку, замість повноцінного контуру заземлення. Для котла з ТЕНами і водою це особливо небезпечно.
Третя — прокладка кабелю впритул до димохода чи труб опалення без урахування нагріву. Ізоляція від тривалого перегріву втрачає властивості швидше, ніж здається.
Четверта — використання гнучкого монтажного проводу (типу ПВС) замість кабелю для стаціонарної проводки. ПВС розрахований на переносне обладнання, а не на постійне з’єднання в стіні чи трубі.
—
Підсумовуючи: для електрокотла 12 кВт при стандартному трифазному підключенні беремо мідний п’ятижильний кабель ВВГнг-LS перерізом 4-6 мм² (залежно від довжини траси і способу прокладки), трифазний автомат на 25 А і обов’язково диференційний захист на 30 мА. Однофазне підключення для такої потужності — погана ідея і з технічної, і з нормативної точки зору. Економія на перерізі кабелю чи заземленні для котла, який працює постійно і контактує з водою, обходиться значно дорожче за різницю в ціні між кабелем 2,5 і 4 мм².