Kaip pasirinkti kabelio skerspjūvį?
Statant elektros sistemas, gali kilti klausimas, kokio skerspjūvio kabelis turėtų būti naudojamas reikalingai srovei perduoti. Norint tai sužinoti, reikia atlikti srovės skaičiavimus.
Svarbu yra žinoti šiuos parametrus:
- koks kabelis bus naudojamas: vario ar aliuminio?
- apkraunamų gyslų skaičių,
- maksimalią gyslos temperatūrą kabelio grandinėje,
- aplinkos temperatūrą,
- montavimo būdą,
- paviršiaus pasipriešinimą.
Temperatūra
Didžiausia leistina kabelio temperatūra nereiškia maksimalios aplinkos temperatūros, prie kurios kabelis vis dar veikia. Maksimali temperatūra nustato leistiną laidininko temperatūrą, atsižvelgiant į aplinką, srovę ir įvairius kitus veiksnius. Temperatūrą ribojantys veiksniai gali priklausyti tiek nuo medžiagų, tiek ir nuo montavimo būdų ypatumų.
Elektros kabeliuose kaip laidininkai dažniausiai yra naudojami varis, aliuminis arba aliuminio lydinys. Kadangi metalai turi elektrinę varžą, dėl srovės laidininkai įšyla. Laidininko varža priklauso nuo konkretaus metalo ir jo lydinio savybių, o tam, kad būtų galima atlikti elektrinius skaičiavimus ir sumontuoti kabelius nematuojant kiekvieno laido varžos, laidų varžos yra standartizuotos ir yra nurodomi sutartiniai jų skerspjūviai. Todėl kartais gali pasirodyti, kad matuojant fizinį skersmenį gaunamas mažesnis rezultatas nei ant kabelio nurodytas skerspjūvis. Svarbu suprasti, kad svarbu yra žinoti elektros kabelių varžą, o kabelio skerspjūvis yra informatyvi vertė.
Dėl aplinkos temperatūros keičiasi ir leistina kabelių apkrovos srovė. Estijoje įprasta aplinkos temperatūra laikoma 25 °C (grunto – 15 °C); pagal šias vertes apkrovos srovės yra nurodytos ir bendrovės „Prysmian Group Baltics“ produktų kataloguose. Tačiau svarbu nepamiršti, kad jeigu kuri nors kabelio dalis praeina per aukštesnės temperatūros aplinką (pvz., katilinę), didžiausia leistina visos grandinės srovė turi būti apskaičiuojama pagal aukščiausią aplinkos temperatūrą. Panašus efektas pasireiškia, kai keli kabeliai yra montuojami lygiagrečiai, nes apkrautas kabelis šildo gretimas grandines.
Montavimo būdai
Kabelių apkrovą įtakoja ir tai, kaip išsklaidoma juose susidaranti šiluma. Šilumos išsklaidymas kabeliuose gali būti pasiekiamas skirtingais montavimo būdais, kai pagal kabelio skerspjūvį numatomos skirtingos standartinės apkrovos srovės. Pavyzdžiui, lauko kabelis atvėsta greičiau, nei kabelis, sumontuotas pastato šilumos izoliacijoje. Jei kabelis sumontuotas žemėje, svarbus yra žemės šilumos laidumas.
Apkrovos srovės apskaičiuojamos pagal standartą HD 60364-5-52. Bendrovės „Prysmian Group Baltics“ produktų lapų apkrovos srovės vertės yra apskaičiuotos lentelėse nurodytomis sąlygomis. Naudojamų kabelių apkrovos srovės turi būti koreguotos atsivelgiant į faktines sąlygas. Dėl skirtingų veiksnių vieno kabelio apkrovos srovės gali skirtis net kelis kartus.
Skaičiavimo pavyzdys
Norint rasti didžiausią leistiną apkrovos srovę, pirmiausia reikia žinoti montavimo būdą. Pavyzdžiui, tiesiant grunte, montavimo būdas yra D2. AXPK 4G240 kabeliams standarte yra nurodyta didžiausia apkrovos srovė –250 A. Bendrovė „Elektrilevi“ naudoja kitas montavimo aplinkos ypatybes, pagal kurias reikėtų koreguoti apkrovos srovę.
Koregavimas turėtų būti toks:
1. Naudojama žemesnė grunto temperatūra. Tai reiškia, kad pagal standartą turi būti taikomas korekcijos koeficientas 1,04, kurio rezultatas yra 250 x 1,04 = 260 A.
2. Kataloge yra nurodyta mažesnė savitoji grunto šiluminė varža. Tai reiškia, kad gruntas geriau įgeria kabelio šilumą. Tiesiai į gruntą sumontuoto kabelio standarto korekcijos koeficientas yra 1,5, todėl 260 x 1,5 = 390 A. Jeigu kabelis yra montuojamas vamzdyje, montavimo būdas yra D1. Todėl srovės ir korekcijos koeficientai yra skirtingi, o rezultatas yra toks: 218 x 1,04 x 1,18 = 267,5 A. Dėl atnaujintų standartų, tikslesnių skaičiavimų ir suapvalinimo šios vertės gali skirtis iki +/- 5 %.
Straipsnis buvo paskelbtas žurnale „Onninen uudised“.