Jak vybrat průřez vodiče na základě výkonu?
Aby bylo možné správně položit elektrické vedení, zajistit nepřetržitý provoz celého elektrického systému a eliminovat nebezpečí požáru, je nutné před nákupem kabelu vypočítat zatížení kabelu pro určení požadovaného průřezu.
Existuje několik typů zatížení a pro co nejkvalitnější instalaci elektrického systému je nutné vypočítat zatížení kabelu podle všech indikátorů. Průřez kabelu je určen zatížením, výkonem, proudem a napětím.
Výpočet výkonové části
Aby bylo možné vypočítat průřez kabelu podle výkonu, je nutné sečíst všechny indikátory elektrického zařízení provozovaného v bytě. Výpočet elektrického zatížení kabelu se provádí až po této operaci.
Výpočet průřezu kabelu podle napětí
Výpočet elektrického zatížení drátu nutně zahrnuje výpočet průřezu kabelu pro napětí. Existuje několik typů elektrické sítě – jednofázové 220 voltů, stejně jako třífázové – 380 voltů. V bytech a obytných prostorách se zpravidla používá jednofázová síť, proto je třeba při výpočtu vzít v úvahu tento okamžik – napětí musí být uvedeno v tabulkách pro výpočet průřezu.
Výpočet průřezu kabelu podle zatížení
Tabulka 1. Instalovaný výkon (kW) pro kabely položené otevřeně
| Průřez vodičů, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 B | 380 B | 220 B | 380 B | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Tabulka 2. Instalovaný výkon (kW) pro kabely uložené v bráně nebo potrubí
| Průřez vodičů, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 B | 380 B | 220 B | 380 B | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | |
Každý elektrický spotřebič instalovaný v domě má určitý výkon – tento indikátor je uveden na typových štítcích zařízení nebo v technickém listu zařízení. Pro výpočet zatížení drátu je nutné vypočítat celkový výkon. Při výpočtu průřezu kabelu pro zatížení je nutné přepsat všechna elektrická zařízení a také je třeba myslet na to, jaké zařízení může být v budoucnu přidáno. Vzhledem k tomu, že instalace probíhá po dlouhou dobu, je nutné se o tento problém postarat, aby prudké zvýšení zatížení nevedlo k nouzové situaci.
Například získáte součet celkového napětí 15 000 wattů. Vzhledem k tomu, že napětí v drtivé většině obytných prostor je 220 V, spočítáme napájecí systém s přihlédnutím k jednofázové zátěži.
Dále je třeba zvážit, kolik zařízení může pracovat současně. V důsledku toho získáte významný údaj: 15 000 (W) x 0,7 (70% faktor simultánnosti) = 10 500 W (nebo 10,5 kW) – kabel musí být dimenzován na toto zatížení.
Musíte také určit, z jakého materiálu budou jádra kabelu vyrobena, protože různé kovy mají různé vodivé vlastnosti. V obytných prostorách se používá hlavně měděný kabel, protože jeho vodivé vlastnosti jsou mnohem vyšší než vlastnosti hliníku.
Je třeba mít na paměti, že kabel musí mít nutně tři jádra, protože pro systém napájení v prostorách je vyžadováno uzemnění. Kromě toho je nutné určit, jaký typ instalace použijete – otevřený nebo skrytý (pod omítkou nebo v potrubí), protože na tom závisí také výpočet průřezu kabelu. Poté, co se rozhodnete pro zatížení, materiál jádra a typ instalace, můžete v tabulce vidět požadovaný průřez kabelu.
Výpočet průřezu kabelu proudem
Nejprve musíte vypočítat elektrické zatížení kabelu a zjistit výkon. Řekněme, že výkon byl 4,75 kW, rozhodli jsme se použít měděný kabel (drát) a položit jej do kabelového kanálu. Aktuální průřez kabelu se vypočítá pomocí vzorce I = W/U, kde W je výkon a U je napětí, což je 220 V. V souladu s tímto vzorcem je 4750/220 = 21,6 A. Dále se podívejte na tabulku 3 , dostaneme 2,5 mm.
Tabulka 3. Přípustné proudové zatížení pro kabel se skrytými měděnými vodiči
| Průřez jádra, mm | Měděné vodiče, dráty a kabely | |
|---|---|---|
| Napětí 220V | Napětí 380V | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Při výběru kabelu pro elektrické rozvody se musíte nejprve rozhodnout pro jeho typ a velikost průřezu. V tomto případě můžete požadovaný průřez zjistit podle výkonu nebo podle množství spotřebovaného proudu. Kromě toho by hlavní kritéria výběru měla zahrnovat také způsob instalace a účel vodiče. Dále zvážíme, jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu a dalších parametrů.
Stanovení celkového výkonu domácích spotřebičů
Nejprve byste se měli obrátit na cestovní pas domácích spotřebičů, které máte doma. Tam je potřeba se podívat na parametry spotřeby. Výkon můžete vidět mimo jiné charakteristiky podle jeho měrných jednotek – W nebo kW (na dováženém zařízení se výkon obvykle zobrazuje ve W). I když potřebujeme přesně zapsat spotřebu energie, která se běžně označuje zkratkou „TOT MAX“ nebo „TOT“.
Pokud najdete několik hodnot, které mají významný rozptyl, měli byste si zapsat maximální spotřebu energie. Když je vypsán výkon všech domácích spotřebičů, musí být sečten. Nezapomeňte zkontrolovat, zda jsou jednotky stejné, například W nebo kW. 1 kW je 1000 W. Převeďte všechny zapsané hodnoty na stejné měrné jednotky. Například z 1,5 kW lze udělat 1500 W a naopak.
Výběr sekce kabelu
Po výpočtu celkového výkonu všech domácích spotřebičů můžete začít s výběrem průřezu kabelu. Na to je speciální tabulka. Při výběru průřezu kabelu zohledňujeme typ sítě (220V nebo 380V). Vyplatí se vybrat hodnotu, která bude odpovídat mírně vyššímu indikátoru výkonu, než byl vypočten.
Příklad výpočtu, jak zvolit průřez kabelu na základě výkonu
Například jste vypočítali celkový výkon domácích elektrických spotřebičů a získali hodnotu 9 kW. V tomto případě je pro síť 220 V vhodný měděný kabel o průřezu 6 mm. Ale pokud chcete použít hliníkový vodič, pak by jeho průřez měl být 10 mm.
Pro síť 380 V o celkovém výkonu např. 49 kW je zase vhodný kabel s měděnými vodiči o průměru 16 mm nebo hliníkový kabel o průřezu 25 mm.
Pro položení kabelů do země se hodnoty budou mírně lišit.
Materiál jádra: měď nebo hliník?
V současné době se hliníkové vodiče používají zřídka, i když jsou levnější než měděné. Mají své výhody, ale jejich výběr musí být zdůvodněn projektem. Kabely s měděnými vodiči se zároveň vyznačují větší flexibilitou a snadněji se instalují. Navíc při výběru měděného kabelu budete potřebovat produkt s menším průřezem než v případě hliníkového analogu.
Zde však stojí za to vzít v úvahu jednu nuanci: pokud je odhadovaný celkový výkon zařízení v domě poměrně velký (více než 10 kW), pak použití měděného kabelu s velkým průřezem nebude levné. Navíc tlustý měděný kabel není na rozdíl od tenkého pružný, takže při vysokých výkonech můžete ušetřit peníze a použít hliníkový vodič.
Výpočet délky kabelu
Ale kromě otázky: jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu, mnozí se také obávají, jak vypočítat délku kabelu. Při výběru průřezu kabelu stojí za to vzít v úvahu ztráty v něm. To platí zejména pro sítě s velmi dlouhým elektrickým vedením (desítky až stovky metrů).
Při výběru kabeláže pro váš domov se doporučuje vždy použít průřez „s rezervou“, protože kabel s velkým průměrem se bude méně zahřívat. Navíc nikdy nebudete moci předem vědět, zda se ve vaší domácnosti objeví další síťové spotřebiče. Technologie se totiž neustále vyvíjí a je možné, že v budoucnu budete dokupovat další domácí spotřebiče. Pak bude celková spotřeba všech zařízení větší a tenký kabel prostě nemusí zvládnout zátěž sítě.
Důležité: pokud pochybujete o spolehlivosti vašeho elektrického vedení, doporučuje se nezapínat všechny elektrické spotřebiče současně, aby nedošlo k přetížení.
Výběr průřezu kabelu v závislosti na typu instalace
Instalace kabelu může být provedena otevřenou nebo uzavřenou metodou. To je také třeba vzít v úvahu při výběru průřezu vodiče. Koneckonců, je známo, že proud procházející kabelem ohřívá vodič. Pokud je instalace otevřená, můžete zvolit vodič s menším průřezem, protože se rychleji ochladí vlivem vzduchu.
Pokud je kabeláž skrytá, pak teplo z kabelu uniká mnohem pomaleji. A kvůli přehřátí se může zhoršit izolace vodiče. Na základě toho je pro skrytou instalaci nutné použít kabel s větším průřezem, protože se bude méně zahřívat.
Bylo tedy zvažováno, jak vybrat průřez kabelu na základě výkonu, délky a typu vedení. Pokud máte potíže s výběrem velikosti průřezu a typu kabelových výrobků, je lepší okamžitě vyhledat pomoc odborníka.
