Tabulka zatížení podle průřezu kabelu: výběr, výpočet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-02 13:51

Pohoda a bezpečnost v domě závisí na správném výběru části elektrického vedení. Při přetížení se vodič přehřívá a izolace se může roztavit a způsobit požár nebo zkrat. Je však nerentabilní brát úsek větší, než je nutné, protože cena kabelu se zvyšuje.

Obecně se vypočítává v závislosti na počtu spotřebičů, pro které se nejprve určí celkový výkon spotřebovaný bytem a poté se výsledek vynásobí 0,75 PUE používá pro kabel tabulku zatížení sekce. Z něj snadno určíte průměr jader, který závisí na materiálu a procházejícím proudu. Zpravidla se používají měděné vodiče.

Průřez jádra kabelu musí přesně odpovídat vypočtenému – ve směru zvětšování standardního rozsahu velikostí. Nejnebezpečnější je, když je málo. Potom se vodič neustále přehřívá a izolace rychle selhává. A pokud nainstalujete příslušný jistič, bude fungovat často.

Pokud nadhodnotíte průřez drátu, bude to stát víc. I když je nutná určitá rezerva, protože v budoucnu budete zpravidla muset připojit nové zařízení. Je vhodné použít bezpečnostní faktor v řádu 1, 5.

Výpočet celkového výkonu

Celkový výkon spotřebovaný bytem připadá na hlavní vstup, který vstupuje do rozvaděče a poté se větví do vedení:

• lighting;
• skupiny zásuvek;
• Jednotlivé výkonné elektrické spotřebiče.

Proto je největší část napájecího kabelu na vstupu. Na výstupních potrubích se snižuje v závislosti na zatížení. Nejprve se určí celkový výkon všech zátěží. To není obtížné, protože je to uvedeno na obalech všech domácích spotřebičů a v jejich pasech.

Všechny schopnosti se sčítají. Podobně se provádějí výpočty pro každý obrys. Odborníci navrhují vynásobit částku redukčním faktorem 0,75. Důvodem je skutečnost, že všechna zařízení nejsou připojena k síti současně. Jiní navrhují zvolit větší část. Vzniká tak rezerva pro následné zprovoznění dalších elektrospotřebičů, které je možné v budoucnu dokoupit. Je třeba poznamenat, že tato možnost výpočtu kabelu je spolehlivější.

Jak určit velikost drátu?

Všechny výpočty zahrnují průřez kabelu. Je snazší jej určit podle průměru, pokud použijete vzorce:

• S=π D²/4;
• D=√(4× S /π).

Kde π=3, 14.

U lanka musíte nejprve spočítat počet drátů (N). Poté se změří průměr (D) jednoho z nich, načež se určí plocha průřezu:

S=N×D²/1, 27.

Spletené dráty se používají tam, kde je vyžadována flexibilita. V trvalých instalacích se používají levnější pevné vodiče.

Jak vybrat kabel podle napájení?

Pro výběr kabeláže se používá tabulka zatížení pro sekci kabelu:

• Pokud je vedení otevřeného typu napájeno 220 V a celkový výkon je 4 kW, použije se měděný vodič o průřezu 1,5 mm². Tato velikost se obvykle používá pro kabeláž osvětlení.
• Při výkonu 6 kW jsou zapotřebí větší vodiče – 2,5 mm². Drát se používá pro zásuvky, ke kterým jsou připojeny domácí spotřebiče.
• Výkon 10 kW vyžaduje kabel 6 mm². Obvykle je určen do kuchyně, kde je připojen elektrický sporák. Taková zátěž je připojena přes samostatnou linku.

Jaké kabely jsou nejlepší?

Elektrikáři dobře znají kabel německé značky NUM pro kancelářské a obytné prostory. V Rusku se vyrábějí kabelové značky, které mají nižší vlastnosti, i když mohou mít stejný název. Lze je rozlišit podle úniku sloučeniny v prostoru mezi jádry nebo podle její nepřítomnosti.

Drát se vyrábí monolitický a slaněný. Každá žíla acelý závit je zvenčí izolován PVC a výplň mezi nimi je nehořlavá:

• Kabel NUM se tedy používá v interiéru, protože izolace na ulici je zničena slunečním zářením.
• Kabel značky VVG je široce používán jako interní a externí kabeláž. Je to levné a celkem spolehlivé. Nedoporučuje se pokládat do země.
• Drát značky VVG je plochý a kulatý. Mezi jádry není použito žádné plnivo.
• Kabel VVGng-P-LS je vyroben s vnějším pláštěm, který nepodporuje spalování. Jádra jsou vyrobena kulatá až do průřezu 16 mm² a výše - sektorová.
• Kabely značek PVS a ShVVP jsou vyráběny vícežilové a používají se především pro připojení domácích spotřebičů. Často se používá jako domácí elektroinstalace. Nedoporučuje se používat lankové vodiče na ulici kvůli korozi. Navíc izolace při ohýbání při nízkých teplotách praská.
• Na ulici jsou pod zemí položeny pancéřové a vlhkosti odolné kabely AVBShv a VBShv. Pancíř je vyroben ze dvou ocelových pásků, což zvyšuje spolehlivost kabelu a činí jej odolným vůči mechanickému namáhání.

Určení aktuálního zatížení

Přesnější výsledek poskytuje výpočet průřezu kabelu výkonem a proudem, kde geometrické parametry souvisí s elektrickými.

U domácí elektroinstalace je třeba vzít v úvahu nejen aktivní zátěž, ale také jalovou zátěž. Aktuální síla je určena vzorcem:

Já=P/(U∙cosφ).

Reaktivní zátěž vytvářejí zářivky a motory elektrických spotřebičů (lednička, vysavač, elektrické nářadí atd.).

Příklad výpočtu aktuálního průřezu kabelu

Pojďme zjistit, co dělat, pokud je nutné určit průřez měděného kabelu pro připojení domácích spotřebičů o celkovém výkonu 25 kW a třífázových strojů o výkonu 10 kW. Takové spojení je provedeno pětižilovým kabelem uloženým v zemi. Dům je napájen třífázovou sítí.

S přihlédnutím k reaktivní složce bude výkon domácích spotřebičů a vybavení:

• P_{life.=25/0, 7=35,7 kW;}
• P_{rev.=10/0, 7=14,3 kW.}

Vstupní proudy jsou určeny:

• I_{life.=35, 7×1000/220=162 A;}
• I_{rev.=14, 3×1000/380=38 A.}

Pokud rozložíte jednofázové zátěže rovnoměrně do tří fází, jedna bude mít proud:

I_{f=162/3=54 A.}

Na každé fázi bude aktuální zatížení:

I_{f=54 + 38=92 A.}

Všechna zařízení nebudou fungovat současně. Vzhledem k rozpětí má každá fáze proud:

I_{f=92×0,75×1,5=103,5 A.}

U pětižilového kabelu se berou v úvahu pouze fázová jádra. Pro kabel uložený v zemi je možné určit pro proud 103,5 A průřez žil 16 mm²(tabulka zatížení pro průřez kabelu).

Přepracovaný výpočet aktuální síly šetří peníze, protože je potřeba menší průřez. Při hrubším výpočtu kabelu z hlediska výkonu,průřez jádra bude 25 mm², což bude stát více.

Pokles napětí kabelu

Vodiče mají odpor, který je třeba vzít v úvahu. To je důležité zejména u dlouhých kabelů nebo s malým průřezem. Byly stanoveny normy PES, podle kterých by úbytek napětí na kabelu neměl přesáhnout 5 %. Výpočet se provádí následovně.

1. Odpor vodiče je určen: R=2×(ρ×L)/S.
2. Byl nalezen pokles napětí: U_drop.=I×R. Ve vztahu k lineárnímu procentu to bude: U_%=(U_fall./U_lin.)×100.

Ve vzorcích jsou přijímány označení:

• ρ – odpor, Ohm×mm²/m;
• S – plocha průřezu, mm².

Koeficient 2 ukazuje, že proud protéká dvěma vodiči.

Příklad výpočtu kabelu podle úbytku napětí

Například je nutné vypočítat úbytek napětí na nosiči o průřezu vodiče 2,5 mm², délce 20 m. Je nutné připojit svařovací transformátor o výkonu 7 kW.

• Odpor drátu je: R=2(0,0175×20)/2,5=0,28 ohmů.
• Proud ve vodiči: I=7000/220=31,8 A.
• Pokles nosného napětí: U_{pokles.=31,8×0,28=8,9 V.}
• Procento poklesu napětí: U_{%=(8, 9/220)×100=4, 1 %.}

Nošení je vhodné pro svářečku podle požadavků pravidel pro provoz elektroinstalace, protože procento poklesu napětí na něm je v normálním rozsahu. Nicméně jeho hodnota na přívodním vodičizůstává velký, což může nepříznivě ovlivnit proces svařování. Zde je nutné zkontrolovat spodní přípustnou mez napájecího napětí pro svářečku.

Závěr

Pro spolehlivou ochranu vedení před přehřátím při dlouhodobém překročení jmenovitého proudu jsou průřezy kabelů vypočítány podle dlouhodobě přípustných proudů. Výpočet se zjednoduší, pokud se použije tabulka zatížení pro kabelovou část. Přesnější výsledek je získán, pokud je výpočet založen na maximální proudové zátěži. A pro stabilní a dlouhodobý provoz je v elektrickém obvodu instalován automatický spínač.