Який подовжувач потрібен для генератора: переріз і довжина?

Переріз жили для генератора обирають за довжиною, а не за струмом: 1,5 мм² витримує струм побутового генератора, але на 25 м губить понад 10 В. Ми звели паспорти кабелю і котушки з вимогами виробників і порахували, скільки вольтів зникає в подовжувачі.

ПідключенняОновлено 7 жовтня 20269 хв читання

Коротка відповідь

Для побутового генератора до 3,5 кВт беріть трижильний подовжувач 3 × 2,5 мм² з контактом заземлення, якщо кабель довший за 10–15 м. Переріз 1,5 мм² витримує струм такого генератора, але губить напругу: при 3 кВт на 25 м у ньому зникає 8,8 В, а на 50 м уже 17,6 В. З 2,5 мм² на тих самих 25 м втрати 5,3 В.

Межі з інструкцій, 60 м для 1,5 мм² і 100 м для 2,5 мм², це не дальність, на якій усе працює як біля генератора. Це гранична сумарна довжина всіх кабелів, після якої захист генератора може не помітити короткого замикання в кінці лінії.

Головне

Переріз визначає довжина, а не струм. Кабель H07RN-F 3G1,5 за паспортом тримає 19,5 А, тобто більше, ніж дає розетка генератора на 16 А. Проблема не в нагріві, а у вольтах, які лишаються в кабелі.
60 м для 1,5 мм² і 100 м для 2,5 мм² мають однаковий опір петлі, 1,6 Ом. Ці межі встановлено за опором, а не за зручністю, і на їхній граничній довжині при 10 А губиться 16,2 В, тобто 7 % напруги.
Змотана котушка тримає втричі-вчетверо менше. Котушка 3 × 1,5 мм² за паспортом: 1000 Вт змотана, 3500 Вт розмотана повністю.
Тримайте спад у межах 3 %, це близько 7 В. Для 2,5 мм² при 10 А це до 43 м, при 16 А до 27 м.

Звідки дві різні відповіді

У продавців подовжувачів і на форумах ходять два твердження. Перше: «1,5 мм² вистачає на 3,5 кВт, це 16 А». Друге: «в інструкції написано, що 1,5 мм² можна до 60 м, а 2,5 мм² до 100 м». Обидва посилаються на реальні числа, і разом вони дають хибний висновок: нібито 50 м кабелю 1,5 мм² під повним навантаженням генератора цілком нормальні.

Перше твердження говорить про нагрів. Паспорт Klaus Faber на гумовий кабель H07RN-F дає для трижильного 3G1,5 допустимий струм 19,5 А, для 3G2,5 26 А, для 3G4 35 А. Умови: кабель у повітрі, навколо 30 °C, жила до 60 °C. Побутова вилка і розетка розраховані на 16 А, отже за струмом 1,5 мм² справді витримує все, що дає однофазна розетка генератора.

Друге твердження говорить про безпеку, а не про якість живлення. Його джерело видно з німецьких правил для генераторів на будмайданчиках, DGUV Information 203-032. У розділі 5.1 сказано: на довших лініях є небезпека, що через довжину кабелю захист від надструму при двополюсному пошкодженні ізоляції, тобто короткому замиканні, вже не спрацює. Там же вимога дотримуватися рекомендацій виробника генератора щодо довжини ліній.

Виробники генераторів ці межі й публікують. В інструкції інверторного генератора Loncin GR2300iS написано, що загальна довжина подовжувачів не має перевищувати 60 м для перерізу 1,5 мм² і 100 м для 2,5 мм².

Жодне з двох тверджень не відповідає на питання, скільки вольтів дійде до холодильника. Для цього потрібен третій рядок паспорта кабелю: спад напруги.

Чому 60 і 100 м: однаковий опір петлі

Опір мідної гнучкої жили за паспортом Klaus Faber: 13,3 Ом/км для 1,5 мм², 7,98 Ом/км для 2,5 мм², 4,95 Ом/км для 4 мм². Струм іде фазною жилою туди і нульовою назад, тому опір лінії рахують на подвоєну довжину.

Опір петлі = 2 × довжина × опір жили з паспорта H07RN-F (Klaus Faber, при 20 °C). Спад за коефіцієнтами Nexans для однофазної мережі: 27,0 / 16,2 / 10,1 В на ампер на кілометр для 1,5 / 2,5 / 4 мм².
Кабель	Довжина	Опір петлі, Ом	Спад при 10 А, В	Спад при 16 А, В
3 × 1,5 мм²	60 м	1,60	16,2	25,9
3 × 2,5 мм²	100 м	1,60	16,2	25,9
3 × 2,5 мм²	60 м	0,96	9,7	15,6
3 × 4 мм²	100 м	0,99	10,1	16,2

Збіг не випадковий: дві межі з інструкції дають той самий опір, 1,6 Ом, з точністю до третього знака. Тобто виробник обмежує не метри, а опір лінії, і перераховує його в метри для двох ходових перерізів. Для 4 мм² за тією самою логікою виходить близько 160 м, але цього числа в інструкціях немає, і спиратися на нього не варто: межу для вашої моделі дає лише її власна інструкція.

Практичний висновок із таблиці: на граничній довжині з інструкції при струмі 10 А до приладів доходить близько 214 В замість 230 В, а при 16 А близько 204 В. Це вже нижче за 207 В, нижню межу, яку норма якості напруги встановлює для мережі. Детальніше про ці межі пише стаття про реле напруги і стабілізатор.

Скільки вольтів губить подовжувач: таблиця

Розрахунок для генератора, що на розетці тримає 230 В, і навантаження з коефіцієнтом потужності близько 1 (обігрівач, чайник, лампи, електроніка з корекцією). Спад рахували за коефіцієнтами з паспорта Nexans H07RN-F: 27,0 В/(А·км) для 1,5 мм², 16,2 для 2,5 мм², 10,1 для 4 мм².

Розрахунок редакції: спад = коефіцієнт Nexans × струм × довжина в км. Відсоток від 230 В. Для навантаження з двигунами струм при тій самій потужності більший, і спад теж.
Навантаження	Струм	Довжина	1,5 мм²	2,5 мм²	4 мм²
1 кВт	4,3 А	25 м	2,9 В (1,3 %)	1,8 В (0,8 %)	1,1 В (0,5 %)
1 кВт	4,3 А	50 м	5,9 В (2,6 %)	3,5 В (1,5 %)	2,2 В (1,0 %)
2 кВт	8,7 А	25 м	5,9 В (2,6 %)	3,5 В (1,5 %)	2,2 В (1,0 %)
2 кВт	8,7 А	50 м	11,7 В (5,1 %)	7,0 В (3,1 %)	4,4 В (1,9 %)
3 кВт	13 А	10 м	3,5 В (1,5 %)	2,1 В (0,9 %)	1,3 В (0,6 %)
3 кВт	13 А	25 м	8,8 В (3,8 %)	5,3 В (2,3 %)	3,3 В (1,4 %)
3 кВт	13 А	50 м	17,6 В (7,7 %)	10,6 В (4,6 %)	6,6 В (2,9 %)
3,5 кВт	15,2 А	25 м	10,3 В (4,5 %)	6,2 В (2,7 %)	3,8 В (1,7 %)
3,5 кВт	15,2 А	50 м	20,5 В (8,9 %)	12,3 В (5,4 %)	7,7 В (3,3 %)

Ми беремо за робочу межу 3 %, тобто близько 7 В. Це орієнтир редакції, а не норма: при ньому до приладів доходить понад 223 В навіть тоді, коли інвертор генератора тримає рівно 230 В, і лишається запас на пускові кидки. Звідси максимальна довжина подовжувача:

Довжина, на якій спад сягає 6,9 В (3 % від 230 В), за коефіцієнтами Nexans. Для 4 мм² виробники генераторів меж не публікують, тож довжини понад 100 м у цьому стовпці лише розрахунок.
Струм навантаження	1,5 мм²	2,5 мм²	4 мм²
5 А (1,1 кВт)	51 м	85 м	137 м
10 А (2,3 кВт)	26 м	43 м	68 м
13 А (3 кВт)	20 м	33 м	53 м
16 А (3,7 кВт)	16 м	27 м	43 м

Пуск двигуна: де спад відчутний найбільше

Таблиці вище рахують сталий режим. Насос, компресор холодильника чи кондиціонер без інвертора на старті беруть струм у кілька разів більший за робочий, і на ті самі частки секунди спад у кабелі зростає в стільки ж разів. Пускові коефіцієнти для різних приладів зведено в статті про пускові струми.

Насос на 50 м кабелю 1,5 мм²

Поверхнева насосна станція на 0,8 кВт працює від генератора, який стоїть у дальньому кінці ділянки. Робочий струм із коефіцієнтом потужності двигуна близько 4 А, на пуску з коефіцієнтом 3,5 близько 14 А.

Робота. Спад на 50 м кабелю 1,5 мм²: 27,0 × 4 × 0,05 = 5,4 В, тобто 2,3 %. Нормально.

Пуск. 27,0 × 14 × 0,05 = 18,9 В. На клемах двигуна в момент старту близько 211 В, і це тоді, коли інвертор генератора сам ще не просів від кидка. Двигун розганяється довше, гріється сильніше, захист генератора може спрацювати на перевантаження.

З 2,5 мм² пусковий спад 16,2 × 14 × 0,05 = 11,3 В, тобто 4,9 %, а робочий 3,2 В. Для насоса на такій відстані 2,5 мм² є розумним мінімумом, а не перестраховкою.

В інверторного кондиціонера пусковий струм за паспортом дорівнює робочому, тому для нього важить сталий спад. Для старих двигунів і компресорів дивіться на пусковий.

Котушка: розмотувати до кінця

Котушка подовжувача змотує кабель щільними витками, і тепло від них не відводиться. Тому виробники котушок дають дві потужності. Котушка HANSA-FLEX з кабелем ПВХ 3 × 1,5 мм² за характеристиками тримає максимум 1000 Вт змотаною і 3500 Вт розмотаною повністю. Різниця в 3,5 раза.

Для генератора це означає три правила:

Котушку розмотують до кінця, навіть якщо потрібно 10 м із 25. Зайвий кабель розкладають петлями на землі, а не лишають на барабані.
Термозахист котушки не замінює розмотування. Він вимикає подовжувач, коли кабель уже перегрівся, і це трапиться саме тоді, коли генератор потрібен.
Зайва довжина теж коштує вольтів. Розмотані 25 м дають спад як 25 м, тому для генератора під боком будинку коротший подовжувач кращий за довгу котушку.

Який кабель і яка вилка

Трижильний, із заземленням. Двожильний кабель не має захисного провідника, і прилади на ньому лишаються без зв'язку з корпусом генератора. Чи потрібне заземлення генератора і як працює ПЗВ у такій схемі, розібрано в статті про заземлення і ПЗВ.

Гумова оболонка для вулиці. Кабель H07RN-F за паспортом Klaus Faber допускає зовнішнє застосування, стійкий до олив, ультрафіолету й озону, працює від −25 до +55 °C, у тому числі в русі. Для подовжувача, що лежить на траві й снігу, це ті властивості, які варто шукати в маркуванні.

Без трійників по дорозі. Кожне рознімання додає перехідний опір і точку нагріву. Один подовжувач потрібного перерізу з колодкою на кінці кращий за три короткі, з'єднані послідовно.

Довжина не скорочує дистанцію безпеки. Короткий кабель спокушає поставити генератор ближче до дверей. Вихлоп має лишатися далеко від вікон і входів, і саме цьому підпорядковують довжину кабелю. Правила розміщення: безпека і чадний газ.

Скільки енергії лишається в кабелі

Спад напруги це ще й втрачена потужність, яку генератор виробляє і спалює пальним. Для навантаження 2,5 кВт (10,9 А) на 30 м кабелю:

Втрати = струм² × опір петлі за паспортом Klaus Faber при 20 °C. Нагрітий кабель має дещо вищий опір, тож реальні втрати трохи більші.
Кабель	Спад, В	Втрати в кабелі, Вт	Частка від навантаження
3 × 1,5 мм²	8,8	94	3,8 %
3 × 2,5 мм²	5,3	57	2,3 %
3 × 4 мм²	3,3	35	1,4 %

Різниця в 40–60 Вт для генератора на 3 кВт не вирішальна, але вона завжди в той самий бік, що й спад: товщий кабель дає і вищу напругу, і меншу витрату пального.

Часті питання про подовжувач для генератора

Чи можна взяти подовжувач 1,5 мм² для генератора на 3 кВт?

Можна, якщо він короткий. За струмом 1,5 мм² витримує розетку на 16 А: кабель H07RN-F 3G1,5 за паспортом тримає 19,5 А. Обмеження в довжині: при 3 кВт спад сягає 3 % уже на 20 м і 3,8 % на 25 м. До 10–15 м 1,5 мм² працює без помітних втрат, далі беріть 2,5 мм².

Що означають 60 і 100 м в інструкції генератора?

Це гранична сумарна довжина всіх подовжувачів: 60 м для 1,5 мм² і 100 м для 2,5 мм². Обидві межі дають однаковий опір петлі, близько 1,6 Ом. Мета межі, за німецькими правилами DGUV 203-032, щоб захист генератора ще спрацював на коротке замикання в кінці лінії. Нормальної напруги на цій довжині ніхто не обіцяє: при 10 А там губиться 16,2 В.

Чи можна з'єднати два подовжувачі послідовно?

Технічно так, але довжини і спади додаються, а місце з'єднання стає додатковою точкою нагріву і вологи. Межа з інструкції стосується саме сумарної довжини. Якщо одного кабелю бракує, краще купити один довший потрібного перерізу, ніж нарощувати ланцюжок.

Чому котушка гріється, якщо навантаження в межах 16 А?

Бо 16 А, або 3500 Вт, стосуються повністю розмотаного кабелю. Змотана котушка 3 × 1,5 мм² за паспортом виробника тримає лише 1000 Вт: витки лежать щільно, і тепло не відводиться. Під генератором котушку розмотують до кінця, навіть якщо вистачило б половини довжини.

Який переріз брати для генератора на 5–7 кВт?

Однофазна розетка 16 А обмежує один подовжувач приблизно 3,7 кВт, тож генератор на 5–7 кВт або ділять на кілька подовжувачів з різних розеток, або підключають через силовий роз'єм і кабель до щитка. Другий варіант проєктує електрик, з перерізом під номінал автомата, а не за таблицею спаду.

Чи треба подовжувач із заземленням, якщо генератор не заземлений?

Так. Захисний провідник з'єднує корпуси приладів із корпусом генератора, і саме від цього залежить, чи спрацює ПЗВ і чи стане корпус приладу небезпечним при пробої ізоляції. Двожильний кабель цей зв'язок обриває. Як улаштовано заземлення генератора, розібрано в окремій статті розділу.

Джерела та нормативна база

Числові приклади на цій сторінці розраховані редакцією за відкритою методологією. Знайшли неточність? Повідомте про виправлення.