Kāda šķērsgriezuma kabeli izvēlēties?
Veidojot elektrosistēmas, var rasties jautājums, kāda šķērsgriezuma kabelis būtu jāizmanto nepieciešamās strāvas vadīšanai. Šim nolūkam jāveic strāvas aprēķini.
Ir svarīgi zināt šādus parametrus:
- vai izmantosit vara vai alumīnija kabeli,
- slogojamo dzīslu skaits,
- maksimālā dzīslas temperatūra kabeļa ķēdē,
- apkārtējās vides temperatūra,
- uzstādīšanas veids,
- zemes īpatnējā pretestība.
Temperatūra
Kabeļa maksimālā atļautā temperatūra nenozīmē, ka tā ir maksimālā vides temperatūra, kurā kabelis vēl strādā. Maksimālā temperatūra nosaka, kāda ir vadītāja atļautā temperatūra, ko izraisa vides, strāvas un dažādu citu ietekmju sinerģija. Temperatūras ierobežojošie faktori var būt gan no materiāliem, gan uzstādīšanas veidiem izrietošas īpatnības.
Elektrības kabeļos izplatītākie izmantotie vadības materiāli ir varš, alumīnijs vai alumīnija sakausējums. Tā kā metāliem ir elektriskā pretestība, strāvas iedarbībā kabeļu vadītāji uzsilst. Vadītāja pretestība ir atkarīga no konkrētā metāla un tā sakausējuma īpašībām. Lai būtu iespējams veikt elektrotehniskos aprēķinus un kabeļu montāžu, nemērot katra vada pretestību, ir standartizētas konkrētas vada pretestības un tām ir nostiprināti iepriekš paredzēti šķērsgriezumi. Tādē dažreiz var šķist, ka, mērot fizisko diametru, iegūst mazāku rezultātu, nekā uz kabeļa uzrakstītais šķērsgriezums. Ir svarīgi saprast, ka elektrības kabeļu gadījumā ir svarīga pretestība un šķērsgriezums uz kabeļa ir drīzāk informatīva vērtība.
Izrietot no apkārtējās temperatūras, mainās arī kabeļu atļautā slodzes strāva. Igaunijā kā parasto apkārtējās vides temperatūru pieņem 25 °C (zemē 15 °C), kam atbilstoši ir sniegtas slodzes strāvas arī Prysmian Group Baltics produktu katalogos. Tomēr ir svarīgi ņemt vērā: ja kāda kabeļa daļa šķērso vidi ar augstāku temperatūru (piemēram, katlu telpu), visas šīs ķēdes maksimālā atļautā strāva ir jāaprēķina tieši uz augstākās vides temperatūras pamata. Analoga iedarbība parādās arī tad, ja paralēli ir uzstādīti vairāki kabeļi, jo slogotais kabelis uzsilda sev blakus esošās ķēdes.
Uzstādīšanas veidi
Kabeļu noslogojamību ietekmē arī tas, kā tiek novadīts tajos radies siltums. Siltuma novadīšanu no kabeļiem var apskatīt kā dažādus uzstādīšanas veidus, kuru gadījumā ir sniegtas dažādas standarta slodzes strāvas atbilstoši kabeļa šķērsgriezumam. Piemēram, brīvā gaisā esošs kabelis atdziest labāk nekā ēkas siltumizolācijā uzstādīts kabelis. Zemā uzstādīta kabeļa gadījumā svarīga ir zemes siltumvadāmība.
Slodzes strāvas tiek aprēķinātas atbilstoši standartam HD 60364-5-52. Prysmian Group Baltics produktu lapu slodzes strāvu vērtības ir aprēķinātas ar tabulās minētajiem nosacījumiem. Izmantojamo kabeļu slodzes strāvas ir jākoriģē atbilstoši reālajiem nosacījumiem. Izrietot no dažādiem faktoriem, viena kabeļa gadījumā slodzes strāvas var atšķirties vairākas reizes!
Aprēķina piemērs
Lai atrastu maksimālo atļauto slodzes strāvu, vispirms nepiecieams zināt uzstādīšanas veidu. Piemēram, uzstādot tieši zemē, tas ir uzstādīšanas veids D2. AXPK 4G240 kabelim standartā kā maksimālā slodzes strāva ir 250A. Elektrilevi izmanto citas uzstādīšanas vides īpašības, par kurām slodzes strāva ir jākoriģē.
Būtu jākoriģē šādi:
1. Izmantota ir zemākā zemes temperatūra. Tas nozīmē, ka, saskaņā ar standartu, ir jāizmanto korekcijas faktors 1,04, kas dod rezultātu 250 x 1,04 = 260A.
2. Katalogā ir izmantota mazākā zemes siltuma īpatnējā pretestība. Tas nozīmē, ka zeme labāk novada siltumu no kabea. Tieši zemē ievietojama kabeļa gadījumā korekcijas faktors standartā ir 1,5, dodot rezultātu 260 x 1,5 = 390A. Tajā pašā laikā, ja kabelis ir uzstādīts caurulē, uzstādīšanas veids ir D1. Tādēļ strāvas un korekcijas koeficienti ir citi, un rezultāts ir šāds: 218 x 1,04 x 1,18 = 267,5A. Standartu atjaunināšanas dēļ precīzākas aprēķinu lietoanas un noapaļošanas vērtības var atšķirties līdz +/- 5 %.
Raksts tika publicēts žurnālā Onninen uudised.