Vezetékméretezés érthetően: felvett teljesítmény, áram, kétvezetős feszültségesés, hurokhossz, terhelhetőség és a tervben szükséges adatok.
A vezetékméretezés több ellenőrzésből áll. A tervezett áramhoz megfelelő tartós terhelhetőség kell, de a feszültségesést, a zárlati igénybevételt, a védelmi készülékeket és a szerelési körülményeket is össze kell hangolni. Egyetlen keresztmetszetképlet ezek közül csak egy részfeladatot oldhat meg.
1. Először a fogyasztó villamos adatai kellenek
Az alábbi képletekben P a felvett hatásos villamos teljesítmény wattban. Ha csak egy motor leadott mechanikai teljesítménye ismert, előbb a hatásfokkal kell meghatározni a felvett teljesítményt. A már megadott villamos bemenő teljesítményt nem kell még egyszer hatásfokkal osztani.
Ha a táblázat nem fér ki, oldalra görgethető. Billentyűzettel a bal és jobb nyilat használd.
| Rendszer | Áramerősség | Feltétel |
|---|---|---|
| Egyenáram | I = P/U | Állandó üzemi értékek. |
| Egyfázisú váltakozó áram | I = P/(U·PF) | U és I effektív érték; PF a teljesítménytényező. |
| Kiegyensúlyozott háromfázisú rendszer | I = P/(√3·ULL·PF) | P a három fázis összes teljesítménye, ULL a fázisok közötti feszültség. |
Szinuszos feszültség és áram esetén PF = cosφ. Torzított áramfelvételnél a kettő nem feltétlenül azonos. A fogyasztók egyidejűsége és a fázisok terheléseloszlása külön tervezési kérdés; a képletbe nem elég válogatás nélkül összeadni az összes adattáblát.
2. Feszültségesés: az oda- és visszavezetés is számít
Egyszerű, kétvezetős egyenáramú körben, azonos anyagú és keresztmetszetű oda- és visszavezető esetén:
ΔU = 2·ρ·l·I/S, ebből S = 2·ρ·l·I/ΔU.
Itt l az egyirányú nyomvonalhossz méterben, S egy vezető keresztmetszete mm²-ben, ρ pedig az üzemi hőmérséklethez tartozó fajlagos ellenállás Ω·mm²/m egységben. A kettes szorzó a visszavezető miatt szerepel. Ha már a teljes hurokhosszal számolunk, azt nem szabad még egyszer megkettőzni.
Váltakozó áramnál a reaktancia és a teljesítménytényező is számíthat; kiegyensúlyozott háromfázisú rendszerben más a képlet. A Schneider útmutatója ezeket külön kezeli. A megengedett százalékot az alkalmazandó követelmény és a fogyasztó igénye alapján kell kijelölni, nem általános, minden lakásra érvényes 2 vagy 3 százalékként.
Saját számolási példa: ha egy adott kétvezetős kör teljes hurokellenállása a vizsgált állapotban 0,4 Ω, és 10 A folyik, a feszültségesés 4 V. Ez 24 V-hoz viszonyítva körülbelül 16,7%, 230 V-hoz viszonyítva körülbelül 1,74%. A két hányados azt szemlélteti, miért kell az abszolút esés mellé a rendszerfeszültséget is megadni; egyik sem kész hálózatterv vagy megfelelőségi igazolás.
3. Melegedés és védelem
A terhelhetőségi táblázatot a konkrét kábelszerkezethez, fektetési módhoz, terhelt érszámhoz és referencia-hőmérséklethez kell kiválasztani. Régi A/B/C csoportjelöléseket nem lehet a mai A1/A2/B1/B2 stb. módszerekkel önkényesen azonosítani. A melegedés vizsgálatának számítási módszerei is vannak: az IEC 60287 sorozat kifejezetten a kábelek áramterhelhetőségének számításával foglalkozik.
A következő nagyobb szabványos keresztmetszet kiválasztása után még szükséges a túláramvédelem, a zárlati viselkedés, a csatlakozások és az áramütés elleni védelem ellenőrzése. Ezért egy feszültségesésre megfelelő eredményből nem következik automatikusan, hogy a teljes áramkör megfelelő.
Mit kérj a tervben?
- A fogyasztókhoz rendelt áramköröket és a tervezett terhelést.
- A kábeltípust, keresztmetszetet, nyomvonalhosszt és fektetési módot.
- A felhasznált táblázatot és a szükséges korrekciókat.
- A feszültségesés eredményét, a választott védelmet és az ellenőrzések dokumentálását.
Források és további ellenőrzés
- Schneider Electric: feszültségesés számítása különböző áramköri rendszerekben
- Schneider Electric: felvett teljesítmény, hatásfok és áram
- IEC 60287-1-1:2023: áramterhelhetőség számítási módszerei
- MSZT: a kábel- és vezetékrendszerek kiválasztásának tárgyköre
- Schneider Electric: a teljesítménytényező és a cosφ különbsége torzított jelalaknál
Ez a cikk ismeretterjesztő céllal készült. A helyszíni adottságok eltérhetnek, ezért szerelés vagy átalakítás előtt kérj megfelelő szakembertől ellenőrzést.