Elektrotechnika

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]

 

Nezabudnite dať Palec hore na našej 👉 fb stránke TOPDEN 👍

 

– 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.

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.

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.

 

Nezabudnite dať Palec hore na našej 👉 fb stránke TOPDEN 👍

 

Podobné články

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Back to top button