Jak průřez kabelů a vodičů ovlivňuje volbu výkonu a proudu
Aktuální hodnotu lze správně odvodit z úrovně výkonu spotřebitele uvedené v pasu a poté pomocí vzorce P/220 = I vypočítat výsledek. Je také nutné vzít v úvahu celkovou hodnotu proudů spotřebitelů připojených k síti a poměr dvou dalších parametrů – proudové zatížení a průřez:
Měděný drát má 10A na mm2;
Hliníkový drát má 8A na mm2.
Uvedené hodnoty jsou dostatečné pro určení, zda je vodič vhodný pro použití v otevřené síti, nebo zda je třeba zvolit produkt s jiným průřezem.
Pokud mluvíme o skrytém zapojení (například při instalaci do stěny nebo trubky), výše uvedené hodnoty se sníží vynásobením faktorem 0,8. Je třeba poznamenat, že pro instalaci elektrického vedení otevřeného typu se často používá drát o průřezu 4 mm2 a vyšším, protože pouze v tomto případě má dostatečnou mechanickou pevnost.
Výše uvedené údaje jsou snadno zapamatovatelné a ve většině případů to stačí k udržení vysoké přesnosti při výběru vodičů pro použití v konkrétních částech sítě. Když práce vyžaduje extrémní přesnost, je nutné zvážit, jak velké proudové zatížení měděné dráty a kabely vydrží po dlouhou dobu (údaje jsou uvedeny níže).
V tabulce jsou uvedeny hodnoty výkonů, proudů, průřezů, které vám pomohou vybrat správné ochranné prostředky, materiály kabelů a vodičů a elektrické zařízení.
Měděné vodiče, dráty a kabely
Měděné vodiče, dráty a kabely
Napětí, 220V
Napětí, 380V
Hliníkové vodiče, dráty a kabely
Hliníkové vodiče, dráty a kabely
Napětí, 220V
Napětí, 380V
Přípustný trvalý proud pro dráty a šňůry s pryžovou a polyvinylchloridovou izolací s měděnými vodiči
Proud, A pro položené vodiče
Průřez vodiče, mm
v jedné trubce
dvě, jednojádrové
tři, jednojádrové
čtyři, jednojádrové
jedno, dvouvodičové
jedno, třívodičové
Přípustný trvalý proud pro pryžové a polyvinylchloridové izolované dráty s hliníkovými vodiči
Proud A pro položené vodiče
v jedné trubce
dvě, jednojádrové
tři, jednojádrové
čtyři, jednojádrové
jedno, dvouvodičové
Přípustný trvalý proud pro dráty s měděnými vodiči
Proud”, A, pro vodiče a kabely
jednojádrový
dvouvodičový
třívodičový
při pokládání
Přípustný trvalý proud pro kabely s hliníkovými vodiči
Přípustný trvalý proud pro kabely s hliníkovými vodiči s pryžovou nebo plastovou izolací v olověných, polyvinylchloridových a pryžových pláštích, pancéřované i nepancéřové.
Proud”, A, pro vodiče a kabely
jednojádrový
dvouvodičový
třívodičový
při pokládání
Ve vědecké praxi a teorii je velká pozornost věnována takovým hodnotám, jako je plocha a průměr průřezu drátu. Výpočet hodnoty je poměrně jednoduchý. Pokud je znám průměr (k jeho měření se používá posuvné měřítko), zbývá pouze vložit čísla do hotového vzorce:
S = π (D/2)2, kde:
π je konstanta s hodnotou 3,14,
D (mm) – průměr vodiče (měřili jsme přístrojem),
S (mm2) – plocha průřezu.
Zjednodušená forma vzorce je následující: 0,8 D² = S. Pro získání přesnějšího výsledku se plocha vypočítá s použitím jiné hodnoty koeficientu, konkrétně π (1/2)2 = 0,785.
Přibližně 90 % elektrických prací se dnes provádí pomocí měděného drátu. Oproti hliníku má dlouhou životnost, je schopen vést vyšší proudy při stejné tloušťce a je pohodlnější na instalaci. Nevýhodou měděného drátu je jeho vysoká cena a čím vyšší průřez, tím je dražší, takže použití mědi se stává z finančního hlediska nerentabilní. V praxi je otázka volby vyřešena následovně: pokud je aktuální hodnota nad 50 A, použije se místo mědi hliník, přesněji kabel s tloušťkou hliníkového jádra 10 mm2.
Hodnota – plocha průřezu drátu – se měří v milimetrech na druhou. Nejčastěji se při provádění různých typů elektrických prací používají dráty o průřezu 0,75; 1,5; 2,5 a 4 mm2. V některých zemích, například v USA, používají systém měření tloušťky drátu AWG. Existuje speciální souhrnná tabulka, která porovnává parametry.
Jak vybrat plochu průřezu drátu
Při výběru sekce (tloušťky) je třeba dodržovat 3 hlavní pravidla:
1. Plocha musí být dostatečná pro nerušený průchod proudu. To znamená, že v provozním stavu by se drát neměl zahřívat nad teplotu 600C.
2. Průřez musí být dostatečný, aby úbytek napětí ve vodiči nepřekročil maximální přípustnou úroveň. Tento požadavek je zvláště důležitý pro velmi vysoké proudy a kabely dlouhé stovky metrů.
3. Tloušťka drátu, stejně jako kvalita jeho ochranné izolace, musí být dostatečné pro zajištění vysoké mechanické pevnosti. Pouze v tomto případě můžeme mluvit o jeho spolehlivosti.
| Příklad: Potřebujeme nainstalovat lustr do obývacího pokoje. Vybrali jsme žárovky s celkovým příkonem 100 W (aktuální hodnota mírně přesahuje 0,5A). Ve skutečnosti stačí vzít dráty s průřezem S ne větším než 0,5 mm2. Není však vhodné pokládat dráty takové tloušťky do podlahové desky. Nejlepší možností pro tento případ je elektroinstalace o tloušťce 1,5 mm2. |
V reálném životě se tloušťka drátu volí na základě jedné hodnoty – horní hranice provozní teploty: při jejím překročení dojde k roztavení izolace a zničení systému. Druhým kritériem, na které odborníci spoléhají, je životnost drátu: výpočet zohledňuje dobu, po kterou je drát schopen pracovat za konkrétních provozních podmínek.
Souhrnná tabulka průřezů vodičů, proudových, výkonových a zátěžových charakteristik
Tabulka ukazuje údaje založené na PUE pro výběr průřezů kabelů a drátěných výrobků, jakož i jmenovité a maximální možné proudy jističů pro jednofázové zatížení domácnosti nejčastěji používané v každodenním životě.
Instalace měděných vodičů kabelů.
Přípustné dlouhodobé zatížení vodičů a kabelů, A
Jmenovitý proud jističe, A
Koncový jistič, A
Maximální výkon jednofázové zátěže při U=220 V, kW
Charakteristika přibližné jednofázové zátěže domácnosti