Dopuszczalne długoterminowe obciążenie przewodów, kabli i żył miedzianych zależy od kilku czynników, takich jak przekrój przewodu, rodzaj izolacji, metoda instalacji, warunki środowiskowe oraz stan grupowania przewodów. Niemniej jednak przedstawię przybliżone dane dotyczące dopuszczalnego długoterminowego obciążenia dla najczęściej używanych przewodów i kabli miedzianych.
Obciążenie przewodów miedzianych według przekroju:
1,5 mm² – około 16-18 A
2,5 mm² – około 23-25 A
4 mm² – około 30-35 A
6 mm² – około 40-50 A
10 mm² – około 60-70 A
16 mm² – około 80-100 A
25 mm² – około 100-125 A
35 mm² – około 125-150 A
Czynniki wpływające na dopuszczalne obciążenie:
Typ izolacji: Różne materiały izolacyjne mogą wpływać na obciążenie, na przykład izolacja PVC pozwala na mniejsze obciążenie niż izolacja XLPE.
Metoda instalacji: Przewody instalowane w rurach lub kanałach mogą mieć większą pojemność obciążeniową niż te, które są pod tynkiem lub izolowane w powietrzu.
Temperatura otoczenia: Wyższe temperatury zmniejszają zdolność przewodów do obciążenia.
Grupowanie przewodów: Jeśli kilka przewodów jest blisko siebie lub układane w grupach, ich zdolność obciążeniowa zmniejsza się z powodu akumulacji ciepła.
Dokładne dane i normy można znaleźć w standardach instalacji elektrycznej Litwy (np. LST EN 60228, LST EN 60364-5-52). Jeśli potrzebne są dokładniejsze informacje zgodnie z konkretnymi warunkami, może być korzystne skonsultowanie się z inżynierem elektrykiem lub skorzystanie ze specjalistycznego oprogramowania.
Właściwy dobór kabla energetycznego jest kluczowym krokiem w zapewnieniu bezpieczeństwa, efektywności i trwałości instalacji elektrycznej.
Nieprawidłowy wybór kabla może prowadzić do różnych problemów, od przegrzewania, ryzyka pożaru, aż po uszkodzenie urządzeń.
Poniżej przedstawiam ważne aspekty, które należy wziąć pod uwagę przy doborze kabla energetycznego oraz najczęściej popełniane błędy.
Zasady doboru kabla: Przekrój kabla (zdolność przenoszenia prądu):
Podstawowym czynnikiem przy wyborze kabla jest jego przekrój, który musi odpowiadać przewidywanemu obciążeniu prądowemu. Jeśli wybrany przekrój jest zbyt mały, kabel może się przegrzać i uszkodzić instalację.
Na przykład, kabel o przekroju 1,5 mm² jest zwykle używany do oświetlenia, a 2,5 mm² do gniazdek elektrycznych.
Formuła: Aby obliczyć potrzebny przekrój kabla, należy znać moc obciążenia (w watach) oraz napięcie (w woltach).
Natężenie prądu można obliczyć według formuły: Natężenie (A) = Moc (W) / Napięcie (V).
Długość i spadek napięcia:
Długość kabla ma duży wpływ na dostarczanie energii. Im dłuższy kabel, tym większy będzie spadek napięcia, co może prowadzić do zmniejszenia efektywności urządzeń lub niewłaściwego ich działania.
Zaleca się, aby spadek napięcia nie przekraczał 3–5% nominalnego napięcia. Jeśli kabel jest długi, warto wybrać kabel o większym przekroju.
Materiał (miedź lub aluminium):
Miedź jest najczęściej stosowanym materiałem ze względu na swoje doskonałe właściwości przewodzące, ale jest droższa. Aluminium stosuje się, gdy potrzebne jest bardziej ekonomiczne rozwiązanie, jednak przewodniki aluminiowe muszą być grubsze od miedzianych, ponieważ mają większą oporność.
Kable miedziane są zazwyczaj trwalsze, lepiej znoszą duże prądy i są bardziej odporne na korozję.
Rodzaj izolacji:
Izolacja kabla musi odpowiadać warunkom użytkowania. Jeśli kabel będzie układany na zewnątrz lub w wilgotnych miejscach, należy wybrać kabel z ochroną przed promieniowaniem UV i wilgocią (np. CYKY-J). Do instalacji wewnętrznych, gdzie nie występują ekstremalne warunki, odpowiednia będzie izolacja PVC.
Ważne jest również, aby upewnić się, że izolacja jest odpowiednia do temperatury, w której kabel będzie używany.
Środowisko (instalacja wewnętrzna lub zewnętrzna):
Jeśli kabel będzie używany na zewnątrz, należy wziąć pod uwagę wpływ promieniowania UV, wilgotność i wahania temperatury. Jeśli kabel będzie układany pod ziemią, konieczne jest użycie kabli specjalnie do tego przeznaczonych, które mają mocniejszą ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi i wilgocią.
Środki ochronne:
Kabel należy chronić przed uszkodzeniami mechanicznymi, szczególnie tam, gdzie jest układany przez ściany lub podłogi. Ważne jest również zapewnienie prawidłowego montażu zabezpieczeń obwodowych, takich jak wyłączniki automatyczne czy bezpieczniki, które chronią kabel przed przeciążeniami lub zwarciami.
Najczęstsze błędy przy doborze kabla energetycznego: Niewłaściwie dobrany przekrój kabla:
Jednym z najczęstszych błędów jest niewłaściwy dobór przekroju kabla w zależności od obciążenia. Jeśli przekrój jest zbyt mały, kabel może się przegrzać i stwarzać zagrożenie pożarowe. Jeśli jest zbyt duży – może to być kosztowne i niepotrzebne rozwiązanie, zwiększające koszty projektu.
Użytkownicy czasami nie biorą pod uwagę, że niektóre urządzenia (np. silniki) generują duży prąd rozruchowy, który może być kilkakrotnie wyższy od nominalnego.
Ignorowanie spadku napięcia:
W długich kablach ignorowanie spadku napięcia może zmniejszyć efektywność końcowego urządzenia, zwiększyć straty energii, a niektóre urządzenia mogą nie działać prawidłowo.
Niewłaściwie dobrana izolacja:
Częstym błędem jest używanie niewłaściwych kabli w określonych środowiskach, np. używanie kabli wewnętrznych na zewnątrz lub w wilgotnych miejscach, gdzie wymagana jest większa ochrona przed czynnikami zewnętrznymi.
Nieużywanie odpowiedniej izolacji w ekstremalnych warunkach może prowadzić do szybszego zużycia lub uszkodzenia kabli.
Ignorowanie środowiska montażu:
Układanie kabli w agresywnym środowisku, np. w miejscach narażonych na uszkodzenia mechaniczne lub substancje chemiczne, bez odpowiedniej ochrony może prowadzić do awarii kabla. W instalacjach podziemnych konieczne jest użycie odpowiednio zabezpieczonych kabli lub specjalnych rur.
Niewystarczająca ochrona przed przeciążeniem i zwarciem:
Nieinstalowanie odpowiednich środków ochrony, takich jak wyłączniki automatyczne czy bezpieczniki, może być niebezpieczne, ponieważ kable mogą zostać uszkodzone na skutek przeciążeń lub zwarć.
Ważne jest również uwzględnienie przewidywanego obciążenia oraz wahań mocy, aby zabezpieczenia były odpowiednio dostosowane.
Przeszacowanie cen:
Niektórzy ludzie wybierają tańsze kable, które mogą być niewystarczającej jakości lub nieodpowiednie do konkretnych warunków. Może to prowadzić do wyższych kosztów długoterminowych z powodu możliwych problemów i potrzeby napraw.
Ignorowanie krajowych i międzynarodowych standardów:
Ignorowanie lub nieprzestrzeganie standardów instalacji elektrycznych (np. IEC lub lokalnych norm instalacyjnych) może prowadzić do poważnych błędów, które mogą zagrażać bezpieczeństwu i wymagać powtórnej przebudowy instalacji.
Podsumowanie: Właściwy dobór kabla energetycznego zależy od obciążenia prądowego, długości kabla, warunków środowiskowych i używanego materiału. Najczęstsze błędy to niewłaściwy dobór przekroju kabla, ignorowanie spadku napięcia, wpływu środowiska oraz niewłaściwe zabezpieczenia. Odpowiednio dobrany kabel zapewnia bezpieczeństwo, efektywność i trwałość instalacji elektrycznej.
Te kable z miedzianymi żyłami to doskonały wybór ze względu na swoją efektywność, trwałość i niezawodność, zapewniając niezawodne dostarczanie energii elektrycznej w różnych dziedzinach. Wielu zadaje sobie pytanie, jaki kabel przyłączeniowy zastosować w swoim domu? Miedziany czy aluminiowy? Zarówno miedziane, jak i aluminiowe kable energetyczne nadają się do dostarczania energii elektrycznej. Prawie wszystkie sieci elektryczne układane w ziemi to kable aluminiowe. W porównaniu do miedzianych kabli energetycznych, szczególnie kable aluminiowe o większej średnicy AXMK są znacznie tańsze. Zaleca się, aby kabel przyłączeniowy prowadzić w rurze falistej i dodatkowo używać taśmy ochronnej, która dodatkowo zabezpieczy kabel przed uszkodzeniami mechanicznymi. Nad taśmą ochronną należy położyć ostrzegawczą taśmę "kabel" w odległości 10-15 cm. Ułatwieniem dla wprowadzenia kabli do urządzeń magistralnych może być zastosowanie żelu smarującego lub ściągacza.