Dimenzovanie vodičov a káblov
Dimenzovaním sa snažíme určiť optimálny prierez vodiča alebo kábla, ktorý bude vyhovovať všetkým požiadavkám – bezpečnosti, spoľahlivosti a hospodárnosti.
Použitie nedostatočného prierezu je neprípustné, pretože môže byť príčinou závažných, porúch, požiaru alebo úrazu. Na druhej strane použitie nadmerne veľkého prierezu je zasa nehospodárne a vedie k väčším investičným nákladom. Aby mohli byť vodiče a káble dimenzované podľa daných prevádzkových pomerov a požiadaviek, musia byť pre každý vodič alebo kábel uvedené v dokumentácii (katalógu) nasledovné parametre:
– menovitý prúd In [A]
– časová otepľovacia konštanta τ [s]
– povrchová teplota pri menovitom prúde υ [ºC]
– najvyšší činný odpor jadra R [Ωkm-1]
– najvyššia indukčná reaktancia žily pri dvoj a viac žilových vodičoch a kábloch XL [Ωkm-1]
– najmenší izolačný odpor vodiča alebo kábla pri najvyššej dovolenej prevádzkovej teplote Riz [Ωkm-1]
Úloha dimenzovania je neľahká, no v súčasnosti sú už k dispozícii pomôcky softvérového charakteru na jej riešenie.
Obsah článku:
Kritériá dimenzovania
Pri navrhovaní silnoprúdového rozvodu musíme dodržať základné požiadavky, ktoré sú východiskom pre kritériá dimenzovania vodičov a káblov a medzi ktoré patrí:
– dimenzovanie podľa dovolenej prevádzkovej teploty jadier vodičov a káblov,
– dimenzovanie podľa dovolenej prúdovej zaťažiteľnosti,
– dimenzovanie podľa dovoleného úbytku napätia,
– dimenzovanie podľa hospodárnosti,
– dimenzovanie podľa mechanickej pevnosti,
– dimenzovanie podľa tepelných a dynamických účinkov skratových prúdov,
– dimenzovanie podľa správnej funkcie ochrany pred nebezpečným dotykovým napätím (pred zásahom elektrickým prúdom).
Pri dimenzovaní treba zohľadniť vždy všetky kritériá, prierez musí vyhovovať pre každý jednotlivý prípad. V praxi potom možno postupovať dvoma základnými spôsobmi:
1. Dimenzovanie podľa všetkých kritérií – pre všetky kritériá sa vypočíta prierez vodiča a ako výsledok sa vyberie najväčší prierez.
2. Dimenzovanie podľa základného kritéria – prierez sa vypočíta len pre základné kritérium a na ostatné kritériá sa vykoná kontrola. citáty o láske
Rozdiel medzi dimenzovaním a kontrolou
Rozdiel medzi dimenzovaním a kontrolou je v tom, že pre dimenzovanie sa používa vzorec, kde prierez S je neznáma veličina. Pri kontrole sa do vzorca dosadzuje prierez už určený základným kritériom a výpočtom sa overuje, či sledovaná veličina patrí do vymedzeného rozsahu. Základné kritérium sa líši v závislosti od druhu rozvodu elektrickej inštalácie. Napr. vo vnútorných inštaláciách budov je najdôležitejšie kritérium podľa dovolenej prúdovej zaťažiteľnosti. V distribučných sieťach, vzhľadom na väčšie dĺžky vedenia, je dôležité kritérium podľa dovoleného úbytku napätia.
Dimenzovanie podľa správnej funkcie ochrany pred nebezpečným dotykovým napätím (pred zásahom elektrickým prúdom)
Prierezy ochranných vodičov v závislosti od druhu ochranného opatrenia a spôsobu uloženia určuje STN 332000-4-41:2007.
V systémoch TN musia byť prierezy vodičov také veľké, aby impedancia vypínacej slučky bola dostatočne nízka na dosiahnutie vypínacích časov istiacich prvkov, pri priamom skrate na konci slučky (pri spotrebiči).
Vodiče a káble treba v systémoch TN dimenzovať tak, aby v sučke medzi krajným a ochranným vodičom vznikol prúd, ktorý pri prechode istiacim prvkom (poistka, istič) spôsobí odpojenie poruchového obvodu skôr, ako dôjde k poškodeniu zdravia človeka alebo k poškodeniu isteného elektrického zariadenia alebo inštalácie.
Rozhodujúcim prvkom pri výpočte prípustnej impedancie vypínacej slučky je čas, počas ktorého musí dôjsť k odpojeniu poruchového obvodu. Tento závisí od prevádzkového napätia a od spôsobu kontaktu s chybným elektrickým zariadením.
Platia nasledovné podmienky:
– pre fázové napätie 230 V a zásuvkové obvody do 63 A, z ktorých sa priamo alebo prostredníctvom vidlice, pripájajú elektrické spotrebiče triedy ochrany I (držané v ruke alebo prenosné), môže byť čas do odpojenia maximálne 0,4 s,
– pre pevne pripojené elektrické spotrebiče môže byť čas odpojenia maximálne 5 s,
– ak sa tieto podmienky nedajú splniť použitím nadprúdových istiacich prvkov, musí sa použiť doplnková ochrana pospájaním alebo prúdovým chráničom.
V systémoch TT je rozhodujúcou veličinou odpor uzemnenia.
