Jak dobrać odpowiedni kabel – WLZ.
Podstawowe kryteria doboru kabla, przewodu WZL do zasilania domu lub mieszkania to: obciążalność prądowa długotrwała, spadek napięcia, warunek samoczynnego wyłączenia zasilania, odporność mechaniczna.
Część pierwsza – dobór ze względu na obciążalność prądową długotrwałą i wytrzymałość mechaniczną.
Doboru dokonuje się na podstawie zapotrzebowania na moc/mocy umownej, układu sieci, ilości faz, długości WLZ, charakterystyki i prądu zabezpieczeń.
1. Obliczenie maksymalnego prądu. Do wyliczeń stosuje się odpowiednie wzory – dla zasilania 1F i 3F (1- i 3- fazowego). Te same wzory można zastosować do doboru przewodów/kabli zasilających odbiorniki.
dla obwodów 1F: I=P/(cos fi * U) – gdzie P-moc, Cos fi – współczynnik mocy, U – napięcie fazowe
dla obwodów 1F: I=P/(cos fi * U) – gdzie P-moc [W], Cos fi – współczynnik mocy, U – napięcie fazowe [V]
przykład 1: moc umowna P = 3kW, cos fi = 0,9, U= 230V I=3000/(0,9*230)=14,5A
dla obwodów 3F: I=P/(1,73 * cos fi * U) – gdzie P-moc [W], Cos fi – współczynnik mocy, U – napięcie międzyfazowe [V]
przykład 2: moc umowna P = 10kW, cos fi = 0,9, U= 400V I=10000/(1,73*0,9*400)=16,05A
Powyższe przykłady pokazują dlaczego przy większych mocach 3-fazowy WLZ jest znacznie lepszy – ponad 3-krotny wzrost mocy to wzrost prądu o tylko ok. 10%. Wydzielane ciepło i co za tym idzie straty oraz dobór przewodu jest związany z przepływającym prądem.
Po obliczeniu prądu dobieramy z tabeli kabel. Tabele są powszechnie dostępne w internecie oraz Normach, książkach i publikacjach.
Poza prądem istotny jest sposób ułożenia. Szczegółowe rysunki są zawarte w Normach. Dodatkowo w przypadku np. podwyższonej temperatury należy zastosować współczynniki poprawkowe.
Dla przykładu 1 – dla przewodów miedzianych, ułożonych rurkach pod tynkiem teoretycznie wystarczyłby przekrój 2,5mm2 – wartość w tabeli dla YDY YDYp przy obciążeniu 2 żył to 19,5A, czyli mniej niż obliczony prąd 14,5A
Dla przykładu 2 – dla przewodów miedzianych, ułożonych rurkach pod tynkiem teoretycznie wystarczyłby przekrój 2,5mm2 – wartość w tabeli dla YDY YDYp przy obciążeniu 3 żył to 18,5A, czyli mniej niż obliczony prąd 16,05A
UWAGA: Teoretycznie, ponieważ należy sprawdzić także inne warunki. Np. minimalny przekrój PEN (występuje w układach sieci TN-C) to 10mm2 Cu i 16mm2 Al. Minimalny przekrój przewodu ułożonego na stałe to 1,5mm2.
Przykład 3: 1F moc umowna P = 10kW, cos fi = 0,9, U= 230V I=10000/(0,9*230)=48,3A. W takim przypadku to co najmniej 16mm2 Cu.
Przykład 4: 3F moc umowna P = 20kW, cos fi = 0,9, U=400V I=20000/(1,73*0,9*400)=32,1A. W takim przypadku to co najmniej 10mm2 Cu.
Przy doborze przewodu/kabla ze względu wytrzymałość prądową długotrwałą nie jest uwzględniana długość przewodu – nie ma ona wpływu. Pominięte zostały także współczynniki korekcyjne.
Warto pamiętać o zastosowaniu zapasu – podane w tabeli wartości to minimum, przy założeniu temperatury przewodu/kabla nawet 70*C – nie powinna wtedy ulec zniszczeniu izolacja, natomiast może dojść do uszkodzeń np. farby na ścianach. Dlatego lepiej zastosować większy przekrój.
W praktyce jako WLZ stosuje się kable od 4mm2 Cu, a w przypadku układu sieci TN-C – od 10mm2 Cu (minimalny przekrój PEN).
Artykuł nie uwzględnia wszystkich aspektów doboru kabli/przewodów, pokazuje jedynie ogólne zasady, przy doborze należy kierować się obowiązującymi przepisami, normami i każdy przypadek rozpatrywać indywidualnie.
W kolejnym artykule pozostałe warunki doboru przekroju przewodu.
