Stiskněte "Enter" pro přeskočení obsahu

Výpočet zatížení kabelu

8

Aplikace slouží k orientačnímu zjištění maximálního zatížení vodičů/kabelů. Stačí vybrat pouze několik parametrů, ze kterých je vypočítána maximální proudová zatížitelnost kabelu s ohledem na jeho oteplení.

Na uložení kabelu přímo závisí jeho ochlazování okolním prostředím. Je nutné co nejpřesněji vybrat uložení ze standardizovaných kategorií A až G. Zde je pouze výtah z referenčních uložení. Dále je potřeba přihlédnout k počtu spolu jdoucích zatížených kabelů, jejich vzdálenosti apod.

PVC izolaci mají např. běžné instalační kabely CYKY, AYKY, případně flexibilní kabely např. H05VV-F. Teplotní mez je u těchto kabelů 70 °C. XLPE izolaci (zesítěný polyetylén) mají různé armované kabely sloužící k distribuci napájení až do 35 kV. Teplotní mez je u těchto kabelů 90 °C.

Jmenovitý průřez je označení průřezu kabelu, které odpovídá jeho odporu na délku. Geometrický průřez může být rozdílný kvůli použití materiálu s mírně jiným měrným odporem. Nejedná se tedy přímo o geometrický průřez jádra vodiče.

Počet zatížených vodičů udává, kolika vodiči je veden proud. V praxi to bývají u jednofázového přívodu 2 vodiče (L a N) a u vyváženého třífázového přívodu 3 vodiče (L1, L2, L3). Pokud je proud veden i vodičem N, je jeho oteplení kompenzováno menším proudem v některém z fázových vodičů. Toto neplatí, pokud je vodič zatěžován vysokým podílem harmonických proudů. Na vodič PEN je v tomto ohledu pohlíženo jako na vodič N. Vodič PE se neuvažuje.

Referenční okolní teplota je +30 °C na vzduchu, nebo 20 °C v zemi (pro uložení kabelu D1 a D2). Při vyšší okolní teplotě klesá proudová zatížitelnost. Je možné vyplnit přibližnou okolní teplotu, podle které bude maximální zatěžovací proud kompenzován.

Před instalací kabelu doporučuji ještě provést kontrolní výpočet podle příslušné normy, nebo např. pomocí programu Sichr s ohledem na místní požadavky. Výpočet je dle ČSN 33 2000-5-52 ed.2. a je pouze orientační! Hodnoty se mohou lišit v závislosti na výrobci. Neručím za správnost výsledku!

Znázornění uložení

Popis uložení

A1

  • Izolované vodiče nebo jednožilové kabely
    • v trubce v tepelně izolační stěně
    • v tepelněizolačních tvárnicích
    • v rámech oken a dveří
  • Vícežilové kabely v tepelně izolační stěně

A2

  • Vícežilové kabely v trubce v tepelně izolační stěně

B1

  • Izolované vodiče nebo jednožilové kabely
    • v trubce na dřevěné, nebo na zděné stěně
    • v trubce ve zděné stěně
    • umístěné v elektroinstalačních kanálech a lištách na dřevěné, zděné stěně, nebo zavěšené
    • ve stavební dutině, nebo kanále v podlaze

B2

  • Vícežilové kabely
    • v trubce na dřevěné, nebo na zděné stěně
    • v trubce ve zděné stěně
    • umístěné v elektroinstalačních kanálech a lištách na dřevěné, zděné stěně, nebo zavěšené
    • ve stavební dutině, nebo kanále v podlaze

C

  • Jednožilové, nebo vícežilové kabely
    • umístěné na dřevěné, nebo zděné stěně
    • umístěné pod dřevěným stropem
    • na neperforované lávce
    • přímo ve zdivu bez přidané mechanické ochrany

D1

  • Jednožilové, nebo vícežilové kabely v trubkách v zemi.

D2

Jednožilové, nebo vícežilové kabely přímo v zemi bez další ochrany

E

  • Vicežilové kabely
    • na vzduchu, perforovaných, nebo drátěných lávkách, konzolách, kabelovém žebříku, nosném laně apod.

Kabel je uchycen tak, že to nebrání celkovému odvodu tepla. V praxi to znamená, že vzdálenost kabelu od přilehlého povrchu, která je rovna, nebo větší než 0,3 násobek vnějšího průměru vícežilového kabelu.

F

  • Jednožilové vzájemně se dotýkající kabely
    • na vzduchu, perforovaných, nebo drátěných lávkách, konzolách, kabelovém žebříku, nosném laně apod.

G

Holé, nebo izolované vodiče na izolátorech

Kabel je uchycen tak, že to nebrání celkovému odvodu tepla.

Uložení kabelu (viz tabulka výše)
Druh izolace
Materiál vodičů
Jmenovitý průřez vodičů
Počet zatížených vodičů
Okolní teplota [°C]
Maximální zatěžovací proud vodičů:
19.5 A
  1. Jan Baťa Jan Baťa

    Zdravím, prosím vás o informaci. Je stejná zatížitelnost gumového lankoveho kabelu 4x6mm v interiéru 25 st C a kabelu s tvrdým vodičem 4x6mm ve stejných podmínkách. Jedná se o připojení akumulátorového boxu s technologií pro fotovoltaiku (FVE) v suterénu budovy. Hlavní jistič je 25A char. B. FVE je 10 KWp. Neodporuje to revizi el rozvodů.

    Peťan: Norma myslí na PVC a XLPE kabely. Tento je gumový – chtělo by to zjistit podle datasheetu nějaké maximální provozní teploty a podle těch se řídit. Je to otázka spíše na nějakého revizáka, který by to eventuálně revidoval.

    • P P

      Na otázku „Je stejná zatížitelnost gumového lankoveho kabelu 4x6mm v interiéru 25 st C a kabelu s tvrdým vodičem 4x6mm ve stejných podmínkách?“
      existuje jednoduchá odpověď: Ne není.

      Složitá odpověď:
      V normě se uvažuje oteplení při provozu a oteplení při zkratu. To znamená že v katalogovém listu konkrétného kabelu je potřeba najít tyto dva údaje a pak se s nimi dá dál pracovat. Není kabel jako kabel není trvrdá izolace jako tvrdá izolace a není guma jako guma. Na váš dotaz proto není možné odpovědět. Navíc se ta přípustná provozní teplota u gumového kabelu liší podle toho zda ten gumový bude pevně uložen a nebo zda bude sloužit jako pohyblivý přívod. Pokud bude pevně uložen, tak mezi gumovým a PVC nemusí být velký rozdíl, pokud není pevně uložen tak je tam velký rozdíl a gumový je potřeba oproti PVC předimenzovat. Dále pak ,aby to bylo úplně správně, tak je potřeba řešit seskupení kabelů (není jich nekde vedeno víc souběžně? Neprochází někde tepelnou izolací ?).
      Mimochodem, spousta lidí neví, že na stejnosměrné obvody nemůžete použít jističe na střídavé napětí!
      Pokud nechcete vyhořet, sežeňte si radši revizáka/projektanta , který vám to spočítá nebo zkontroluje – toho co je potřeba si pohlídat není úplně málo.

  2. Anonym Anonym

    Nešel by přidat průřez vodičů směrem dolů až k utp? Děkuji.

    Peťan: Ve výpočtu vycházím z normy, kde jsou pouze konkrétní průřezy.

  3. Jaroslav D. Jaroslav D.

    Zdravím, je nějaký „jednoduchý“ vzoreček, pro výpočet oteplení vodíče při zatížené hodnotě proudu.
    Například mám zařízení s DC výstupem 90-115V a max. 150A. Výrobce předepsal pro připojení H07V2-K 1×35.
    Chtěl bych zjístit, kolik se oteplí vodíč, když jím bude protékat max. hodnota 150A.

    Díky

    Peťan: Asi žádný vyloženě jednoduchý výpočet tu nebude. Je potřeba vědět proud a odpor kabelu. Z toho by šla vypočítat výkonová ztráta na kabelu – tedy množství tepla. Ale pak je tu tepelný odpor izolací, převod tepla do vzduchu atd… Možná by se to dalo počítat jako chladič. Ale osobně jsem se do takových věcí zatím nepouštěl.

    • Jarosalv D. Jarosalv D.

      Stačí podle Vás pro 150A vodíč H07V2-K 1×35? Kabely budou umístěný v drátěném žlabu a následně přes prostup zdi.
      kabel bude dlouhy cca 10m.
      Mě to spíš vychází na 1×50.

      Peťan: Podle výpočtu zde to vychází na nějakých 138 A. Ale také záleží, jak často budou vodiče zatíženy maximálním proudem. Je to podobné jako u rychlovarné konvice – ta má přes 2 kW, je jištěna 16A jističem. Ale kabel je půl metru dlouhý, průřez 0,75 mm2 a počítá se s tím, že bude zatížen třeba jenom 5 minut a pak bude chladnout. Připomíná mi to „druh zatížení“ u motorů.

      • Jaroslav D. Jaroslav D.

        A hraje v tom nějakou roli to, že to není AC ale DC (konkrétně s výstupem 38-115VDC)?
        Chápu že asi kabelu je v podstatě jednou, zda je to AC nebo DC.
        Že se v podstatě hlidá oteplení, dimenzování, případně jištění.

        Peťan: Nemělo by, protože DC a efektivní hodnota AC má stejné tepelné účinky.

  4. Anonym Anonym

    Chtělo by to i slabší průřezy než 1.5, díky!

    Peťan: Kalkulačka vychází z jmenované normy, kde jsou průřezy až od 1,5 mm2.

  5. Josef Paták Josef Paták

    Dobrý den,
    řeším do školního projektu připojení zátěže 145kW, 280A, 400VAC při použití jištění nožovými pojistkami 315A mi vychází přívodní vodič 1-CHBU 1×185 a při použití jističe pouze 1-CHBU 1×95. Jsou moje výpočty správné? Důvod je v rozdílných vypínacích charakteristikách jistících přístrojů? Způsob uložení na vzduchu (kabelový rošt), vodiče v dotyku, délka 40m.
    Děkuji za radu
    Josef

    Peťan: Pokud vím, hodnoty průřezu by měly vycházet z jmenovité hodnoty předřadného jištění – tedy těch 315 A. Ta 185ka už má podle katalogu prodouvou zatížitelnost 725 A (je tam uveden i zkratový proud 26,5 kA). Podobně by to bylo třeba u jištění třeba 10A jistišem – bežně se použije 1,5ka kabel (uložení C = 19,5 A). Ale jistič „B“ má zkratovku 3-5x, tedy 30 – 50 A. To by pak vycházela průřez až někde 4, nebo 6 mm2.
    Dobrá volba je stáhnout si program Sichr a tam si vyzkoušet nakreslit konkrétní situaci. Program pak upozorní na nevyhovující hodnoty.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *