Data publikacji:

Obciążalność przewodów: jakie jest maksymalne dopuszczalne obciążenie?

Obciążalność długotrwała przewodów oraz obciążalność zwarciowa to jedne z dwóch istotnych parametrów podczas układania instalacji elektrycznej. Dzisiaj dowiesz się, dlaczego liczymy te wartości podczas dobierania przewodów do instalacji. Podpowiemy również, jak wyliczyć te parametry oraz co dokładnie należy brać pod uwagę, zajmując się obciążalnością przewodów.
obciążalność przewodów

Czym jest przewód? Z czego się składa?

Każdy przewód składa się z jednej lub kilku żył i najczęściej posiada dodatkową warstwę ochronną lub osłonę. Wyróżniamy kable, które z reguły stosuje się na zewnątrz, oraz klasyczne przewody metalowe z powłoką lub bez niej.
Żyła wewnątrz przewodu lub kabla służy do przewodzenia prądu. Najczęściej wykonana jest z aluminium (stosunkowo niska trwałość) lub miedzi, której wytrzymałość nie budzi najmniejszych zastrzeżeń. W zależności od rodzaju (kształtu) żyły, wyróżniamy jej różne rodzaje – w tym okrągłe czy sektorowe.

Dlaczego liczymy obciążalność przewodów? Jakie dane są potrzebne?

Żeby odpowiednio dobrać przewody, należy wcześniej porównać ich właściwości z warunkami związanymi z eksploatacją oraz instalacją. Tylko wówczas będzie można mieć pewność, że instalacja jest w pełni bezpieczna i będzie funkcjonować prawidłowo.
Do oceny związanej z doborem przewodów i ich eksploatacją należy wziąć pod uwagę czynniki takie jak obciążalność przewodów, przeciążalność, warunki zwarciowe, napięcie znamionowe i spadek napięcia. W odniesieniu do kwestii instalacyjnych pod uwagę bierze się obciążalność długotrwałą, obciążalność zwarciową, przeciążalność i spadek napięcia.

Obciążalność długotrwała przewodów i jej wyliczanie

Żeby obciążalność długotrwała przewodów była możliwa do policzenia, trzeba skorzystać ze wzoru dla przewodów jedno lub trójfazowych w zależności od tego, które z nich montujemy. Ze wzoru otrzymamy spodziewany prąd obciążenia, który potrzebny jest do tego, by móc określić obciążalność kabli. Żeby móc podstawić pod wzór wszystkie dane, potrzebujemy informacji o:
  • mocy czynnej obciążenia przewodu,
  • mocy pozornej obciążenia,
  • współczynniku mocy w obwodach prądu sinusoidalnego,
  • znamionowym napięciu fazowym,
  • napięciu znamionowym międzyfazowym w zależności od rodzaju przewodów, dla jakich liczymy, jaka będzie maksymalna wytrzymałość prądowa przewodów.
  • Kiedy obciążalność prądowa kabli (lub przewodów) zostanie odpowiednio wyliczona, doboru przekroju kabli powinniśmy dokonywać na jej podstawie oraz tabeli lub tablic obciążalności długotrwałej. Łatwo je znaleźć, odszukując normę PN-IEC 60364-5-523:2001 lub IEC 60287-3-1:1999. To właśnie na podstawie norm polskich i europejskich musi być tworzona każda instalacja, a przy jej odbiorze oraz kontroli należy wypełnić odpowiedni protokół – może to zrobić wyłącznie osoba z uprawnieniami elektryka.

    Jak sprawdzić, czy obciążalność prądowa przewodów została prawidłowo wyliczona?

    Żeby wiedzieć, czy maksymalne obciążenie przewodów zostało prawidłowo wyliczone i czy można posłużyć się nim podczas wykonywania instalacji, trzeba przeanalizować ponownie wszystkie czynniki brane pod uwagę podczas wyliczania wartości ze wzoru. W niektórych przypadkach, jeżeli zachodzi brak danych, w normach można odnaleźć optymalne wartości dla wybranych miejsc i warunków.
    Żeby móc zastosować w projekcie instalacji wyliczenia, należy pamiętać o tym, że obciążalność długotrwała przewodu musi być większa od znamionowego prądu nastawczego. Ten z kolei musi być większy od obliczeniowego prądu obciążenia dla prawidłowego działania instalacji.

    Obciążalność przewodów aluminiowych lub miedzianych zwarciowa

    Żeby policzyć obciążalność przewodów mieszanych zwarciową, trzeba podstawić dane pod odpowiedni dla kabli jednofazowych bądź trójfazowych wzór, a później wyliczyć przekrój przewodu z kolejnego wzoru.
    Do wykonania tych dwóch czynności potrzebne będą informacje na temat największej gęstości prądu (dopuszczalnej), zastępczego prądu cieplnego, czasu działania zabezpieczeń oraz podane przez markę produkującą przewody informacje dotyczące całki Joule’a. Jednosekundowa gęstość prądu jest całkowicie różna dla kabli aluminiowych oraz miedzianych.

    Na co zwrócić uwagę?

    Kwestią, której do tej pory nie poruszyliśmy, jest aspekt umieszczania kabli lub przewodów w odpowiednim środowisku. Ono również bezpośrednio wpływa między innymi na maksymalną ilość ciepła, którą może wytwarzać przewód czy amplitudy dobowe temperatur w jego otoczeniu.
    Zupełnie inne parametry przewodów będzie trzeba dobrać do środowiska wewnętrznego i zewnętrznego, na wierzchu, pod tynkiem czy w ziemi. Inne wytyczne dotyczą również przewodów jednożyłowych i wielożyłowych, a także przewodów odosobnionych czy wielu różnych kabli układanych obok siebie.
    Parametr obciążalności przewodów długotrwałej jest jednym z takich, gdzie współczynnik temperaturowy okazuje się bardzo istotny – w Polsce najczęściej przyjmowana jest (wewnątrz domów) wartość 25 stopni Celsjusza, jednak niektórzy wyliczają wartość obciążalności, biorąc pod uwagę 30 stopni Celsjusza.

    Kto powinien zajmować się dopuszczalną obciążalnością przewodów?

    Pamiętajmy, że za wykonanie instalacji elektrycznej może być odpowiedzialny wyłącznie elektryk. Niezależnie od tego, czy rozkłada się instalację od zera, czy ją modyfikuje, odbiór całości może przeprowadzić wyłącznie specjalista.
    Samodzielne wykonywanie instalacji elektrycznych grozi dużym ryzykiem uszkodzeń ciała, a nawet utraty życia oraz stratami materialnymi. Jeżeli nie w chwili, w której wykonujemy jakąkolwiek instalację, konsekwencje nieprofesjonalnych działań w tym zakresie mogą pojawić się dużo później.
    Karolina Grad
    Karolina Grad

    Książki, muzyka i nowinki technologiczne – to jest to, co daje mi energię bardziej niż poranna kawa! Oprócz tego lubię rysować i tworzyć, a jeśli wystarczy mi dnia, wychodzę na spacer i zabieram ze sobą aparat!