Pohyb nábojů uvnitř vodiče způsobuje jeho zahřívání. Elektrické kabely pracují ve ztížených podmínkách, volí se podle zátěže a dlouhodobě přípustného proudu. Existují metody, které umožňují nezávisle vypočítat parametry jader, drátů a plášťů šňůr. V praxi se často uchylují k použití tabulek doporučených pravidly PUE - elektroinstalace.
Obsah
- Kritéria výběru
- Stanovení limitního proudu
- Tabulkové hodnoty
Kritéria výběru
Návrh elektrické sítě začíná charakteristikami zařízení a přenosových zařízení určených k instalaci. Hlavní jsou šňůry a dráty. Aby nedošlo k destrukci kabelu v důsledku dlouhodobého provozu pod zátěží, je nutné správně zvolit jeho parametry.
Hlavní kritéria pro hodnocení výkonu okruhu:
- hodnoty pracovního a dlouhodobého přípustného proudu;
- elektrické přijímače;
- síťové napětí.
Zdrojem ohřevu vodičů je druh třenívznikající při kontaktu pohybujících se elektronů s krystalovou mřížkou kovu. Výhoda spočívá ve využití principu tvorby tepla v různých topných zařízeních: žehličky, varné konvice a topidla. Nevýhoda je vyjádřena pravděpodobností zničení pláště kabelu při vysokých teplotách a jeho požáru, čímž se zařízení a elektrická zařízení stanou nepoužitelnými.
Existuje mnoho důvodů pro přehřátí, ale častěji k němu dochází v důsledku špatné volby průřezu vodiče a slabé kontakty na připojených zařízeních. V prvním případě jednají podle následujícího schématu.
Když je v okruhu více spotřebičů, jejich zatížení se sečte s rezervou 30-40% pro správný výběr průřezu přenosových vedení v každé sekci a na vstupu z generujícího zdroje. Podle instalovaného výkonu a napětí sítě se určuje dlouhodobě přípustný proud kabelu, na něm závisí volba průřezu jednotlivých žil. Poté zjistí provozní podmínky sítě: okolní teplotu a způsob pokládky - do země, do krabice nebo na volné prostranství.
Další faktor se projevuje u rozvodných skříní, panelů, odpojovačů a jističů. Pokud svorky a vodiče zcela nedosednou, dojde k zahřátí až do stupně zničení zařízení. Tento důvod je eliminován periodickým sledováním stavu a dotahováním spojů pomocí speciálních svorkovnic.
Dlouhodobé dovolené proudové zatížení v průřezu kabelu je hodnota proudu, při které teplota dosáhne maximální dovolené hodnoty. Pro různé značky výrobků, vnější podmínky a provozní režim je nastavena vhodná velikost povolené zátěže.
Stanovení limitního proudu
Správně zvolený průřez vodičů kabelu vylučuje přehřívání od pohybujících se elektronů při nejnižší spotřebě neželezných kovů. Měděné šňůry se v elektrotechnice používají častěji než jiné, protože mají lepší vodivost.
Přípustný proud je určen vzorcem: I = P / U, kde P je celkový výkon spotřebičů, U je napětí v síti. Pro měď je hodnota I 10 A na 1 mm2 průřezu, hliník - 8.
Průtok 10 A vodičem o ploše 1 mm/m2 je možný pouze krátkodobě - v době zapnutí zařízení. Zatížení 12 ampérů při stejném průřezu povede ke zvýšení teploty a roztavení izolace. Při instalaci skryté elektrické sítě (v trubkovém kanálu nebo stěně) je maximální povolená hodnota snížena s použitím faktoru 0,8. Z důvodů mechanické pevnosti jsou silové vodiče voleny s průřezem ≥4 mm/sq.
Koncept trvalého povoleného proudu (Idd) pro ohřev znamená zatížení kabelu po dlouhou dobu při dosažení jmenovité teploty vodiče. Vzorec výpočtu: Idd = √Kdd x S x Tdd / R, kde:
- Kdd - součinitel prostupu tepla;
- S = 3,14 x d x L - chlazený povrch;
- Тдд - přípustné zvýšení teploty;
- R - odpor.
Při výpočtu Idd se používají indikátory nejteplejšího prostředí, protože při nízkých teplotách je účinnost přenosu tepla mnohem vyšší. U kabelů položených v zemi na 70-80 cm vezměte 15 ºС, uvnitř - až 25 ºС. Výpočty vzorce jsou poměrně složité, proto v praxi používají doporučené PUE tabulky přípustných proudů pro průřezy vodičů a kabelů. Jmenovitá teplota vodičů v pryžové, plastové a olověné izolaci se předpokládá +65 ºС.
Tabulkové hodnoty
Při provádění elektrických prací v každodenním životě se často používají šňůry o průřezu 1,5; 2,5; 4,0; 6,0 mm / čtvereční Na základě normativních ukazatelů pravidel PUE byla vytvořena tabulka pro výběr Idd kabelových produktů a ochranných proudů pro jednofázovou síť.
| Druhy elektrických zátěží | Osvětlení a signalizace | Zásuvky pro domácí spotřebiče | Ohřívače vody, klimatizace | Sporák, trouba | Vstup do bytu |
| Maximální výkon při napětí 220 V, kW | 4,1 | 5,9 | 8,3 | 10,1 | 15,4 |
| Průřez vodičů měděných drátů a kabelů, mm2 | 1,5 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 |
| Množství proudu, A | |||||
| - dlouho přípustné | 19 | 27 | 38 | 46 | 70 |
| - limitní ochranná | 16 | 20 | 32 | 40 | 63 |
| - jmenovitá bezpečnost | 10 | 16 | 25 | 50 | 52 |
Technické parametry kabelů jsou různorodé a liší se značením, počtem žil, provedením izolačních plášťů. Přehřátí vodičů je vyloučeno správnou volbou dlouhodobě přípustné proudové síly.
