Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

1,5 plus 1,5 nerovná se 3

číslo 11/2006
 

1,5 + 1,5 ≠ 3

František Majda, elektrotechnik,
Popovice u Kroměříže

Řekl mně jeden „taky elektrikář„:

„Já to natáhnu pěkně dokola kabelem 1,5 mm2 a na zásuvky nepotřebuji průřez 2,5 mm2!„

Ověřme si na příkladu se čtvercovou místností, je-li to tak jednoduché a zda opravdu i zde platí, že 1,5 + 1,5 = 3.

Obr. 1.

Obr. 1. Schéma čtvercové místnosti s vyznačeným dělením proudů

Aby se proudy u paralelních kabelů dělily 1 : 1, musí být oba kabely stejně dlouhé, což je v našem případě jen v bodě C (obr. 1).

Proudy se v obou větvích dělí nikoliv ve stejném poměru, nýbrž v poměru svých vodivostí. Budeme-li odebírat v bodě B nebo D proud 20 A, rozdělí se proudy v poměru vodivostí 1 : 3.

Z uvedeného vyplývá, že kratší stranou poteče proud o velikosti: (20/4) · 3 = 15 A

a delší stranou proud o velikosti: (20/4) · 1 = 5 A

V případě odběru v bodě A bude procházet kratší stranou téměř celý proud.

Co z toho plyne? Totiž že 1,5 + 1,5 ≠ 3, neboť jedna část vedení může být zjevně přetížena a může u ní docházet k nepřípustnému přehřívání vodičů.

Výhody takovéhoto „jednoduchého„ řešení tedy nejsou téměř žádné. Takovéto zapojení se přinejmenším jeví jako technicky negramotné, a proto vám radím: „Nedělejte to jako „taky elektrikář„!

 

Dimenzování vodičů

Důležitou roli při posuzování dimenzování vodičů hrají jak zatížení (rozdělení toku zátěžového proudu a s tím související oteplení), druh instalovaného obvodu (světelný, zásuvkový) nebo typ uložení (pod omítkou, na omítce apod.), tak fyzikální a elektrické vlastnosti vodičů (měď, hliník, vodivost, měrný odpor, délka vodiče apod.).

Průřez jader měděných vodičů běžných zásuvkových obvodů realizovaných např. kabelem CYKY (obr. 2) pod omítkou, které jsou jištěny jističem nebo pojistkou 16 A, by měl být 2,5 mm2 a u světelných obvodů jištěných jističem nebo pojistkou 10 A by měl být 1,5 mm2.

Při stanovení průřezu se vychází z norem. Norma ČSN 33 2000-5-523 ed. 2 (Elektrické instalace budov – Část 5: Výběr a stavba elektrických zařízení – Oddíl 523: Dovolené proudy v elektrických rozvodech) stanovuje požadavky s cílem zajistit dostatečně dlouhou dobu života vodičů a izolace, které jsou v normálním provozu dlouhodobě vystavovány tepelným účinkům proudů. Toto druhé vydání normy je oproti předchozí verzi doplněno o některé způsoby uložení vodičů a kabelů, jako např. na dřevěné stěně, v úložných elektroinstalačních kanálech, trubkách, lištách, ve stavebních dutinách, přímo ve zdivu atd.

Obr. 2.

Obr. 2. Čtyřžilový kabel CYKY (ilustrační foto)

Volbu průřezu vodičů ovlivňují i další hlediska. Sem patří např. ochrana před úrazem elektrickým proudem (kapitola 41), ochrana před tepelnými účinky (kapitola 42), ochrana před nadproudy (kapitola 43), úbytky napětí a omezení teplot svorek připojených zařízení.

Hodnoty uvedené v normě vycházejí jednak z teoretických výpočtů (podložených praktickými znalostmi vlastností materiálů a prostředí), jednak z měření jednotlivých způsobů zatížení v praxi. Pro správné stanovení zatížení různých konfigurací vodičů je třeba vycházet ze ztrátového výkonu dané konfigurace a z tepelného odporu prostředí, ve kterém jsou vodiče nebo kabely uloženy. Tento postup je podrobně popsán v mezinárodní normě IEC 287 (na základě této normy byly vypočteny zatížitelnosti, které jsou uvedeny v převzaté normě ČSN 33 2000-5-523). Jestliže některý případ není normou přímo řešen, je možné se řídit obdobnými případy, které tato norma uvádí.

Dalším souvisejícím standardem s ohledem na oteplení při přetížení vedení je ČSN 33 2000-4-43 (Elektrická zařízení. Část 4: Bezpečnost. Kapitola 43: Ochrana proti nadproudům). Tato norma řeší jištění holých nebo izolovaných vodičů a kabelů v elektrické instalaci budov a stanovuje, jakým způsobem jistit vedení (tj. volba jisticího přístroje), aby nedošlo k nedovolenému oteplení vedení při přetížení nebo zkratu.

Metoda jištění před proudovým přetížením je založena na porovnávání ampérsekundové charakteristiky jisticího prvku s oteplovacími charakteristikami jištěného vedení pro různé nadproudy. Jakýkoliv nadproud musí být vypnut dříve, než dosáhne oteplení vodiče mezní hodnoty (obvykle 120 °C). Zkrat musí být vypnut dříve, než teplo dodané zkratovým proudem do vodiče ohřeje vodič na teplotu přípustnou pro zkrat (obvykle ní a stavbu elektrických zařízení z hlediska ochrany před nadproudy, jejich bezpečné a správné funkce při určeném použití a postup stanovení nejvyšší dovolené teploty při proudovém přetížení a zkratu, včetně podmínek pro jištění vedení pouze před zkratem pojistkami a jističi.

(redakce)