Ha egy villanyvezeték „jól bírja” a terhelést, azt a hétköznapokban hajlamosak vagyunk úgy értelmezni, hogy nem forrósodik túl és nem old le miatta a kismegszakító. A szakmai valóság azonban ennél összetettebb: a vezetékek áramterhelhetősége (ampacitása) a megengedett folyamatos áramot jelenti az adott szerelési módban és környezeti feltételek mellett, úgy, hogy a vezető üzemi hőmérséklete ne lépje túl az adott szigeteléshez tartozó határértéket (PVC: jellemzően 70 °C, XLPE: jellemzően 90 °C), és ne veszélyeztesse sem a szigetelés élettartamát, sem a környezet tűzvédelmi biztonságát. A laikus szemnek az amperszám egyetlen fix számnak tűnhet, a villanyszerelő számára viszont ez egy döntési lánc eredménye: telepítési mód (falban csőben, falon klipszelve, talajban közvetlenül vagy csatornában, szabad levegőn), terhelt erűek száma, környezeti hőmérséklet, talaj hőellenállása, kötegelés, távolságtartás és még több módosító tényező összjátéka. Az európai szabványi háttér ezt az összefüggésrendszert az IEC 60364-5-52 rögzíti, amely 2024-ben frissült is; a változások között például a harmonikus áramok miatti méretezés finomhangolása és néhány szerelési részlet pontosítása szerepel. A hazai gyakorlat az MSZ HD 60364-5-52 honosított változatát követi, a tervezés-ellenőrzés pedig a gyártói adatlapok és a szabvány táblázatai szerint történik. Röviden: az „amperszám” nem univerzális, hanem feltételhez kötött. Ha ezt elfogadjuk, elkerüljük a két tipikus hibát: a túlméretezést (feleslegesen drága anyag és nehézkes szerelés) és az alulméretezést (túlmelegedés, gyakori leoldás, élettartam-csökkenés, tűzveszély). Az áramterhelhetőség megértése ezért nem esztétikai, hanem biztonsági és gazdaságossági kérdés, ami a garanciális viták számától a fogyasztói elégedettségig mindent érint.
Szabványi keretrendszer és a telepítési módok logikája
Az IEC 60364-5-52 – és vele a magyar MSZ HD 60364-5-52 – nem „általános” amperszámokat közöl, hanem referencia-telepítési módokra és kiinduló feltételekre ad táblázatos értékeket. Ezeket a gyakorlatban leggyakrabban úgy hivatkozzuk, hogy B1/B2 (csőben falban, ill. csőben falon), C (klipszelve hőelvezető falon), D1/D2 (földben csatornában, ill. közvetlenül), E/F/G (szabad levegős szerelés, több- és egyeres kábelek, különböző elrendezésekben). A kiinduló táblázatok rögzítik, hogy hány terhelt erűvel számolunk (két erű – pl. 1~ áramkör PE-vel, három terhelt erű – pl. 3~ áramkör PEN nélkül), milyen szigeteléssel (PVC 70 °C vagy XLPE 90 °C), milyen környezeti levegő- és talajhőmérsékleten (alapesetben 30 °C levegő, 20 °C talaj), és réz vagy alumínium vezetővel számolunk-e. A módszer lényege: először választunk egy táblázati értéket a valódi szerelési módnak megfelelő sorból/oszlopból (ez az Iz,ref), majd erre sorra alkalmazzuk a korrekciós (hőmérséklet, talaj, hőellenállás) és csökkentő (kötegelés, csoportosítás) tényezőket. Végül ellenőrizzük a védelmi eszközökkel való összhangot: a választott vezeték korrekciók utáni áramterhelhetőségének (Iz) nagyobbnak kell lennie a névleges terhelőáramnál (Ib), és olyan védelmet kell választanunk (In, I₂), amelynél az I₂ ≤ 1,45·Iz feltétel teljesül, tehát az áram-védelmi koordináció sem „égeti túl” a vezetéket. A szabvány külön megemlíti a 523.6 pontban, hogy harmonikusok jelenléte (pl. sok nemlineáris IT-terhelés) módosíthatja a méretezést – tipikusan a nullavezető és a fázisok viszonyát kell felülvizsgálni. Aki itt „univerzális” táblát keres, csalódik: a 60364-5-52 szemlélete éppen arra kényszerít, hogy kontextusban gondolkodjunk, és a táblázatot soha ne szakítsuk ki a szerelési valóságból.
Korrekciós és csökkentő tényezők: a rejtett buktatók, amelyek leveszik az ampereket
Az áramterhelhetőség kiinduló értékei referenciafeltételek mellett érvényesek. A valóságban azonban szinte mindig eltérünk ezektől, ezért a szabvány (és a gyártói adatlapok) kötelezően alkalmazandó korrekciós és csökkentő tényezőket írnak elő. Hőségben (pl. 40 °C padlástér), hőszigetelt falban futó csőben, kábelcsatornában csoportosítva, hosszú kötegekben vagy nagy talaj-hőellenállású közegben a vezeték rosszabbul tudja leadni a hőt – a megengedett tartós áram ennek arányában csökken. A számítás menete gyakorlatban egyszerű: Iz = Iz,ref × kt × kg × ksoil × … ahol a kt a környezeti hőmérsékletre, a kg a csoportosításra (kötegelésre), a ksoil pedig talajparaméterekre (hőellenállás, fektetési mélység) vonatkozó tényező. Tipikus példa: módszer C-ben, 30 °C helyett 40 °C levegőn a PVC szigetelésű kábel áramterhelhetőségét ~0,87-tel korrigáljuk; ha ugyanott három azonos áramkör egymás mellett fut és melegíti egymást, további ~0,8-as szorzóval számolhatunk. A konkrét értékek mindig a szabvány B.52.14–B.52.21 tábláiból, illetve a gyártói táblázatokból veendők (és ezek kábelcsaládonként kissé eltérhetnek az alkalmazott szerkezet, tömörítés, burkolat és hőállóság miatt). Érdemes megjegyezni: szabad levegős szerelésnél (E/F/G módszerek) sokszor nagyságrendekkel jobb ampacitás adódik, mint falban csőben – egyetlen távtartás (a külső átmérő 0,3–1×-e) már „levegőzi” a kábelt és közelebb visz a szabadlevegős értékhez, míg a hőszigetelésbe ágyazás az ellenkezőjét teszi. A talaj hőellenállása (száraz homok vs. nedves agyag) a földkábeleknél átírhat minden „megszokott” számot, ezért beruházói oldalról is célszerű a geotechnikai adatok ismerete.
Gyakorlati táblázat – jellemző értékek (réz, PVC 70 °C, 3 terhelt vezető, módszer C)
Az alábbi táblázat irányadó (nem helyettesíti a teljes szabványt). A módszer C (klipszelve hőelvezető felületre), 30 °C levegőn, három terhelt erű, réz vezető, PVC 70 °C szigetelés feltételei mellett mutat jellemző áramterhelhetőségeket. Tervezéskor mindig alkalmazni kell a saját szerelési körülményekre vonatkozó korrekciókat és csökkentéseket, és ellenőrizni kell a védelmi eszközök koordinációját (In, I₂). A táblázat tipikus gyártói adatlapból (IEC 60364-5-52 szerinti B.52.1 alapokon) vett értékeket összegzi.
| Vezető keresztmetszet (Cu, mm²) | Megengedett tartós áram Iz (A) módszer C, 3 terhelt erű, PVC 70 °C, 30 °C levegő |
|---|---|
| 1,5 | ≈ 17,5 A |
| 2,5 | ≈ 24 A |
| 4 | ≈ 32 A |
| 6 | ≈ 41 A |
| 10 | ≈ 57 A |
| 16 | ≈ 76 A |
| 25 | ≈ 96 A |
| 35 | ≈ 119 A |
| 50 | ≈ 144 A |
| 70 | ≈ 184 A |
| 95 | ≈ 223 A |
| 120 | ≈ 259 A |
| 150 | ≈ 299 A |
| 185 | ≈ 341 A |
| 240 | ≈ 403 A |
| 300 | ≈ 464 A |
Ezek az értékek már jól érzékeltetik, miért kritikus a helyes módszer kiválasztása: ugyanezen keresztmetszetek XLPE szigeteléssel, vagy szabad levegőn (E/F/G) akár 10–30%-kal magasabb Iz-t is adhatnak, míg hőszigetelésben csőben és/vagy csoportosan telepítve meredeken csökkennek. A táblázatban szereplő számok forrása egy gyártói összefoglaló, amely az IEC 60364-5-52 táblázatait követi; a tervezői munka során a teljes táblázat-készletet (B.52.1, B.52.4–B.52.5, B.52.14–B.52.21 stb.) és az adott kábelcsalád specifikus adatait kell használni.
Mintaszámítás lépésről lépésre (egy valószerű lakossági környezet)
Feladat: 1 fázisú, 20 A névleges kismegszakítóval védett dugalj-alcsoport egy erősen melegedő padlástérben. A vezeték falon klipszelve (módszer C), a padlástér nyári üzemben 40 °C körüli. A körben három azonos terhelésű áramkör fut egymás mellett mintegy 10 méteren. Kábel: tömör réz, PVC 70 °C szigeteléssel. 1) Kiinduló érték: a módszer C, 3 terhelt erű, 2,5 mm² réz vezeték Iz,ref ≈ 24 A. 2) Hőmérséklet-korrekció: 40 °C levegőn PVC kábelnél jellemzően kt ≈ 0,87 (valódi érték a gyártói/IEC táblából). 3) Csoportosítás: három azonos áramkör egymás mellett módszer C-ben jellemzően kg ≈ 0,8 (szintén gyártói/IEC táblázatból). 4) Eredő Iz: 24 A × 0,87 × 0,8 ≈ 16,7 A. Következmény: a 2,5 mm² így nem elegendő 20 A védelmi eszközhöz, mert Iz < In. Választhatunk: vagy nagyobb keresztmetszet (4 mm²: Iz,ref ≈ 32 A → 32×0,87×0,8 ≈ 22,3 A → már elegendő), vagy javítjuk a hőelvezetést (távtartás/szellőzés, csökkentett csoportosítás), vagy XLPE szigetelésre váltunk (90 °C), és úgy számolunk újra. A teljes ellenőrzéshez ezután még vizsgáljuk az I₂ ≤ 1,45·Iz feltételt (a kiválasztott kismegszakító termikus kioldási paraméterei alapján), illetve a feszültségesést (világítási köröknél gyakran 3%, egyéb fogyasztóknál 5% körüli határ a jellemző tervezési célérték az IEC szerinti gyakorlatban). A példából látszik: a „2,5 mm² = 16 A” népi bölcsesség félrevezető; a helyes kérdés mindig az, hogy hol és hogyan van szerelve a kör, és milyen hőtechnikai interakciók érik.
Haladó megfontolások: harmonikusok, nullavezető, rövid idejű hőigénybevétel, csatlakozási pontok
A modern lakó- és irodaépületek terhelésének jelentős része nemlineáris (elektronikus tápegységek, LED-meghajtók, inverterek). Háromfázisú rendszerekben a páratlan harmadrendű felharmonikusok a nullavezetőben összeadódhatnak, így annak áramterhelése a fázisokét is megközelítheti vagy meghaladhatja; a 60364-5-52 erre külön figyelmeztet (523.6). Következmény: indokolt lehet a nullavezető nagyobb keresztmetszete, külön nullázás, vagy olyan vezetékrendszer-választás, amely csökkenti a közös melegedést (pl. egyeres elrendezések megfelelő távtartással). Rövid idejű igénybevételre (zárlati hőhatás) a 60364 más részei adnak iránymutatást (védővezetők adiabatikus feltétele: S ≥ √(I²t)/k), itt a védelem kioldási idejével és az I²t „energia” értékével kell összhangban maradni. Gyakori buktató a 90 °C névleges üzemi hőmérsékletű XLPE kábel és a 70 °C-ra hitelesített készülékcsatlakozási pont találkozása: a vezeték lehet, hogy „bírná” a magasabb hőmérsékletet, de a sorkapocs/készülék csatlakozási pontja nem – a megengedett áram így a lánc leggyengébb pontjához igazodik. Ugyanezért lényeges a kötéstechnológia (forrasztás nélküli sajtolás, megfelelő saru, a gyártó által jóváhagyott nyomaték) és a szerelési részlet (hőforrások kerülése, szellőzés, hőszigetelés átfúrásának minimalizálása). A túlméretezés sem csodaszer: nő a költség, romolhat a szerelhetőség, és bizonyos védelmi sémáknál (differenciálvédelem, relés beállítások) kedvezőtlen mellékhatásai lehetnek. A felelős tervezés ezért a szabvány táblázatain és a gyártói dokumentációkon nyugszik – utóbbiak sokszor a 60364-5-52 számítási elvén közlik a konkrét kábelcsaládra érvényes, ellenőrzött értékeket, beleértve a csoportosítási, hőmérsékleti és talaj-javító tényezőket is.
„Nincs univerzális amperszám. Csak univerzális felelősség van: a szerelési valósághoz illesztett, dokumentált és igazolható vezeték- és védelemválasztás.” – Dajka Gábor
Végső gondolat: a terhelhetőség nem táblázat, hanem szemlélet
A villanyvezetékek terhelhetősége nem egy „megtanulandó tábla”, hanem egy olyan szemlélet, amely a fizika (hőtermelés és hőelvezetés), a szabvány (IEC 60364-5-52), a gyártói valóság (konkrét kábelcsalád adatlapja) és a helyszíni szerelési kultúra metszetében születik meg. Aki ezt a szemléletet elfogadja, az nem ampereket „vadászik” egy PDF-ben, hanem konzisztens döntéseket hoz: megnevezi a telepítési módot, kiválasztja az alap Iz értéket, végigveszi a korrekciós/csökkentő tényezőket, ellenőrzi a védelemmel való koordinációt és a feszültségesést, majd mindezt visszaellenőrzi a gyártói dokumentumokkal. Ezzel nemcsak a kivitelező és az ellenőr életét könnyíti meg, hanem a megrendelőét is: stabilabb, üzembiztosabb, ritkábban hibázó rendszert ad át. A jó villanyszerelő és tervező nem a nagyobb keresztmetszetben „bízik”, hanem a helyes kérdésekben. Ha így dolgozunk, a vezetékeink nemcsak megfelelnek, hanem sokáig és kiszámíthatóan szolgálnak – és ez végső soron minden érintett számára a legjobb üzlet.
Források
- IEC 60364-5-52:2009+AMD1:2024 (Ed. 3.1) – Wiring systems (előnézeti PDF)
- Eupen: Technical Data for Low Voltage Power & Control Cables 0.6/1 kV (IEC 60364-5-52 táblázatok és korrekciók)
- Prysmian: Electrical Information for Low Voltage Cables (korrekciós és redukciós tényezők IEC 60364-5-52 szerint)
