Jaki kabel do zasilania domu

Budowa własnego domu to marzenie nie jednej osoby w Polsce. Polska wciąż posiada deficyt mieszkań i domów, co motywuje nasze firmy jak i społeczeństwo do masowego „budowania się”. W każdym mieście, wsi czy nawet często w lesie słychać warkot maszyn, rozmowy osób, które właśnie budują czyjś dom.

Inwestycja we własne lokum to niejednokrotnie przedsięwzięcie obarczone ryzykiem w postaci kredytu. Inwestorzy podejmujący wyzwanie starają się często zaoszczędzić przy okazji kilka złotówek. Czy taka oszczędność jest możliwa w przypadku instalacji elektrycznych i wyboru kabla do zasilania domu? Zapraszam do lektury.

Istotnym elementem instalacji w naszych domach są kable tzw. WLZ. Dziś te kable są najczęściej kładzione w ziemi. Kiedyś lata temu większość przyjść energii elektrycznych była realizowana napowietrznie. Starsze osoby pewnie jeszcze pamiętają całe osiedla ze słupami do telekomunikacji oraz energii elektrycznej. Z każdego słupa odchodziło po kilka czarnych warkoczy z izolacją lub gołe trzy żyły. Były to linie najczęściej aluminiowe o potężnej średnicy. Biegły do każdego domu. Na ścianie budynku była średniej wielkości skrzyneczka i trzema lub jednym bezpiecznikiem, która zasilała dom.

O historii kabli energetycznych nie będę się rozwodzić. W nowoczesnym budownictwie aktualnie przyłącza są najczęściej realizowane drogą ziemną za pomocą kabli przeznaczonych to układania w ziemi np. typu YKY lub YKXS w wersji miedzianej lub YAKY lub YAKXS w wersji aluminiowej. Na przestrzeni ostatnich lat technika poszła znacząco do przodu, rozwinęła się do takiego momentu, że katalogi kabli mają po kilkaset stron. Jest z czego wybierać i do wspomnianych typów nie musimy się ograniczać.

Główne kable zasilające stanowią medium doprowadzające energię elektryczną do naszych domów. Kable te muszą być na tyle grube by mogły bezproblemowo przesłać całą moc wykorzystywaną w naszym domu. Kabel ten możemy przyrównać do np. autostrady lub jednych jedynych otwartych drzwi w sklepie typu hipermarket lub galerii handlowej. Z których jednocześnie chce skorzystać bardzo dużo osób. By to się udało i nie było przerw drzwi lub droga musi być na tyle duża by się wszyscy zmieścili.

Kolejnym ważnym elementem dla kabli zasilających jest ich trasa. Budownictwo jednorodzinne charakteryzuje się najczęściej małą powierzchnią terenu. Złącze kablowe zostaje umiejscowione w granicy działki. Rozdzielnica główna budynku jest montowana zaraz przy wejściu do domu lub w garażu, a przed domem inwestor planuje wybetonowanie podwórka. Jeśli na samym początku nie dobierzemy odpowiedniego kabla zasilającego i zabraknie nam mocy w przyszłości będziemy musieli zrobić spory bałagan by to wszystko wymienić. Zmuszeni będziemy zerwać kostkę brukową, zniszczyć rabaty, uszkodzić elewację, przepusty przez ściany i otoczenie rozdzielnicy głównej np. po przez wkuwanie kabla w ścianę. Nie wspominam już o dużej ilości przewodów w okolicach rozdzielni. To zwiększa ryzyko potencjalnych problemów np. uszkodzeniem przewodów podczas prac co w efekcie pogarsza nasze instalacje elektryczne.

O tym czym zasilić swój wymarzony dom decyduje tak naprawdę projektant. Chyba, że projekt budowlany, z którego budowany jest obiekt nie jest przygotowany z należytą starannością. Jest też możliwość, że podczas budowy zmieniła się nieznacznie koncepcja i np. zmieniliśmy typ ogrzewania z gazowego na elektryczne itp. Nie chcemy przy tym prosić o interwencję naszego projektanta i próbujemy zweryfikować wszystko sami.

Minimalny przekrój linii zasilającej WLZ

Bardzo mocno uproszczając warunki techniczne oraz normy możemy stwierdzić, że zasilanie domu nie powinno być wykonane kablem lub przewodem, których żyły są mniejsze niż 10mm2. Nieco inna sytuacja jest w przypadku mieszkań, gdzie możliwe jest przyjście do rozdzielnicy głównej mieszkania mniejszym przekrojem.

Zatem, wiemy już, że naszym punktem wyjściowym przy wyborze kabla zasilającego jest tak naprawdę przekrój  10mm2. Pozostaje nam jeszcze wybór materiału z jakiego wykonana jest pojedyncza żyła kabla. Do wyboru mamy miedź i aluminium. Jeśli do naszego domu dochodzi przewód neutralno-ochronny tzw. PEN to musimy wiedzieć, że prawdopodobnie będziemy go musieli rozdzielić w naszej rozdzielnicy głównej na PE i N. W tym przypadku, nie możemy zastosować kabla aluminiowego o przekroju 10mm ponieważ minimalny przekrój dla kabla lub przewodu aluminiowego do rozdziału PEN wynosi 16mm2.

Wiemy już, że minimalne przekroje jakie możemy studiować w katalogach to 16mm dla aluminium (Al.) i 10mm dla miedzi (Cu).

Minimalny przekrój, a moc pobierana przez budynek

Wszystko zależy od naszego zakładu elektrycznego. Przyjęło się, że standardową minimalną moc jaką może przenieść WLZ wynosi 12 – 12,5 kW lub więcej. Warto sprawdzić to na stronie internetowej naszego zakładu energetycznego lub jego przedstawiciela! No chyba, że mamy warunki przyłączeniowe i one mówią inaczej.

Jeśli rozważamy budynek jednorodzinny i nie wiemy co jeszcze będziemy zasilać, a wiemy, że na pewno nie będziemy korzystać z ogrzewania elektrycznego i innych odbiorników o bardzo dużej mocy – moc 12 kW w zupełności wystarcza. Jeśli jednak planujemy pompę ciepła, saunę, sporą płytę indukcyjną / elektryczna należałoby się zastanowić i przeprowadzić bilans mocy dla naszego nowego budynku.

Maksymalny prąd dla przekroju 10mm2 to ok. 82A. Dla 16mm2 aluminium 85A. Co przekładając na moc niespełna 60kW. Czy zatem możemy zastosować kabel ziemny o przekroju 10mm2 jako WLZ do domu i przenieść nim blisko 60kW? Nie! Musimy wziąć pod uwagę spadek napięcia.

Spadek napięcia na kablu zasilającym

Spadki napięcia odgrywają bardzo ważną rolę. Przyjmuje się, że maksymalny spadek między złączem kablowym (miejscem gdzie nasz dom styka się z siecią energetyczną) a ostatnim odbiornikiem na linii (np. odkurzacz) nie może przekroczyć 3%. Co to oznacza w praktyce? Że musimy na naszym kablu zasilającym osiągnąć bardzo mały spadek lub nie dopuścić do wielkiego spadku napięcia na samym kablu. Dobrze jest, jeśli spadek napięcia na naszym kablu nie przekroczy 0,5%.  Jednym z najważniejszych czynników wpływających na spadek napięcia jest długość linii. Jeśli długość kabla między początkiem a jego końcem jest bardzo duża to należy zwiększyć przekrój kabla by zmniejszyć spadek napięcia.

Tabeli 1 znajduje się zestawienie najpopularniejszych typów kabli wykorzystywanych do zasilania budynków jednorodzinnych oraz tablic licznikowych w budynkach wielorodzinnych. Założeniem było przedstawienie spadku napięcia względem długości kabla przy zachowaniu jednakowej mocy. Tutaj zastosowałem obciążenie równej 12kW. Jak widać spadek napięcia kompletnie nie jest zależny od izolacji kabla. Istotny wpływ na spadek ma jego przekrój oraz materiał.

Starając się dotrzymać wspomnianego maksymalnego spadku napięcia na obwodzie końcowym nie przekracającym 3% w przypadku kabla miedzianego o przekroju 10mm2 i odcinku 100m ostatnie obwody musiały być albo wykonane przewodami o znacznie przewymiarowanym przekroju lub względnie małe. Linia o długości stu metrów dla żyły 10mm2 jest możliwa, ale bardzo ryzykowna bez specjalnie rokowań na zwiększenie mocy w przyszłości. Z kolei przeskoczenie z 10mm2 na 16mm2 zmniejsza nam spadek z 1,3 do 0,85.

Analogicznie jest w przypadku linii wykonanych z aluminium. Minimalne przekroje czyli 16mm2 jest spadkiem bardzo zbliżone do miedzi o przekroju 10mm2. Z kolei AL. 25 można uznać za odpowiednik Cu 16.
Tabela 1.: Porównanie spadku napięcia względem długości kabla

długość l [m]	procentowy spadek spadek napięcia ΔU [%]
	YKY 4x10	YKXS 4x10	YAKY 4x16	YAKXS 4x10	YKY4x16	YAKY 4x25
10	0,13	0,13	0,13	0,13	0,08	0,09
20	0,27	0,27	0,27	0,27	0,17	0,18
30	0,41	0,41	0,41	0,41	0,26	0,27
40	0,53	0,53	0,54	0,54	0,34	0,35
50	0,68	0,68	0,68	0,68	0,43	0,45
60	0,81	0,81	0,82	0,82	0,52	0,54
70	0,95	0,95	0,96	0,96	0,6	0,62
80	1,08	1,08	1,1	1,1	0,69	0,71
90	1,2	1,2	1,21	1,21	0,76	0,78
100	1,33	1,33	1,33	1,33	0,84	0,84

Kabel aluminiowy, a miedziany

Mając porównanie aluminium z miedzią w przypadku spadku napięcia co zatem wybrać i dlaczego? Może się wydawać, że skoro mniej miedzi potrzeba by uzyskać te same parametry to lepiej wybrać miedź. Ale aluminium jest po prostu tańsze. I to nie sporo. W tabeli 2 przedstawiam porównanie cen kabli aluminiowych z miedzianymi.

Tabela 2.:Porównanie kosztu zakupu kabla miedzianego z kablem ziemnym

Typ kabla	Cena za 1m	Cena za 100m	Cena za 20m	Różnica procentowa
YKY 4x10	15,83	1583	316,6	100%
YAKY 4x16	4,75	475	95	70%
YKY 4x16	24,21	2421	484,2	100%
YAKY 4x25	7,92	792	158,4	68%

Tabela jasno pokazuje, inwestując w aluminium oszczędzamy ok. 70% kosztów. Czy warto? Z ekonomicznego punktu niby tak. Jednak musimy wiedzieć coś jeszcze. Aluminium posiada mniejszą odporność mechaniczną. Nie chodzi tutaj o izolacji, ale same żyły. Aluminium jest bardzo kruche. Częste wyginane żył aluminiowych prowadzi do ich przerwania. Stąd masowa wymiana instlalacji domowych z aluminium na miedź i zakaz stosowania aluminium w małych przekrojach. Problemy szczególnie odczuwają mieszkańcy w blokach z wielkiej płyty. Mieszkania, które jeszcze posiadają niezmodernizowaną instalację wykonaną z aluminium borykają się notorycznie z usterkami instalacji elektrycznych. Gniazda jak i oświetlenie przestaje działać bo przewody same się kruszą i przerywają. Dlaczego tak się dzieje? Bloki z wielkich płyt delikatnie pracują na łączeniu płyt. Ciągle naprężęnia przekładają się na alumionowe przewody i doprowadzają do pękania.

Aluminium też podatne jest na zmiany temperatury. Lubi troszeczkę się rozszerzyć i skurczyć.

Aluminium tez bardzo nie lubi się z miedzią. Do łączenia różnych materiałów stosowane muszą być specjalne złączki zapobiegające naturalnej erozji materiałów.

Przekroje aluminium są większe co czasami jest problematyczne przy łączeniu z aparatami elektrycznymi, bo trudniej jest formować żyłę przewodu w rozdzielnicy i może być problem z wejściem pojedynczej żyły do aparatu elektrycznego. Aparaty elektryczne typu wyłączniki nadprądowe bardzo często mogą współpracować z żyłami do 25mm2. Większe przekroje pozostaje nam łączyć za pomocą np. zugów czy bloków rozdzielczych i przechodzedzenia na inne mniejsze przekroje. Dodatkowe elementy w rozdzielnicy zabierają nam potrzebne miejsce i tworzą kolejne połączenia, które wymagają dodatkowej uwagi podczas przeglądów.

Zatem jaki najlepiej wybrać kabel do domu?

Przede wszystkim kabel ziemny. Kable typu YKY, YAKY to najtańsze kable ziemne. YKY – kabel miedziany, YAKY – kabel aluminiowy. Następne w kolejce ustawiają się kable typu YKXS, YAKXS. Kable z izolacją usieciowaną w porównaniu z YKY mają nieco większą możliwość przesyłania prądu. W skrócie – więcej prądu na tym samym przekroju 😉

A przekrój? Domki jednorodzinne zwykłe bez pomp ciepła itp. Na krótkim odcinku do 50m spokojnie mogą być zasilane kablami typu YKY 4x10, YAKY 4x16. Jednak jeśli w domu pojawiają się urządzenia specjalnie – pobierające znaczną ilość energii to należy pomyśleć o przekroju oczku wyżej 😉

A co domami z daleka od złącza? No nie możemy nic więcej zrobić jak zwiększyć przekrój. Ja z kolei polecam, jeśli odcinek jest bardzo długi to pomyśleć realnie o kablu aluminiowym. Aluminium mimo większego przekroju może się okazać tańsze w zakupie. W moim przypadku jeśli z obliczeń kabli wychodzi, że minimalny przekrój nie może być mniejszy niż 30mm, automatycznie rozważam wariant aluminiowy.

Czy warto inwestować w kable aluminiowe na małych odcinkach? Patrząc przez pryzmat procentowego zaoszczędzenia to tak. Jednak przekładając to na złotówki – oszczędność 100, 200 czy nawet 300 zł dla kabla aluminiowego przy inwestycji za kilkaset złotych mija się z celem i przenosi potencjalne oszczędności na kolejne etapy inwestycji instalacji elektrycznych.

WLZ – wewnętrzna linia zasilająca. Mianem WLZ możemy nazywać przewody, kable których rola to wyłącznie doprowadzenie zasilania do większego grona odbiorników – tym samym kabel doprowadzający zasilanie do domu możemy śmiało nazwać WLZ ponieważ zasila on jedynie rozdzielnicę domową. Dalsze odbiory typu gniazdo zasilane jest z rozdzielnicy.