Obciążalność prądowa przewodów – co to jest?
Czym dokładnie jest obciążalność prądowa przewodów i kabli? Oraz od czego właściwie zależy? Zobacz w artykule – wyjaśniamy.
- Produkty - asortyment i oferowane rozwiązania
- Przewody i kable niskiego napięcia
- Wiedza
- Długotrwała obciążalność prądowa przewodów i kabli – co to jest?
Długotrwała obciążalność prądowa przewodów i kabli – co to jest?
Czym jest dopuszczalna długotrwała obciążalność prądowa przewodu lub kabla? Najprostsza definicja brzmi – to największa wartość prądu, jaką może przewodzić przewód przy pracy ciągłej bez przekroczenia najwyższej dopuszczalnej temperatury żyły przewodzącej. Co dokładnie to oznacza? Wyjaśniamy w artykule.
Co oznacza obciążalność prądowa kabli?
Poprzez pracę ciągłą rozumie się sytuację, gdy przewód jest obciążony prądem o stałej wartości przez dłuższy czas na przykład przez kilka–kilkanaście godzin bez żadnej przerwy. Wartość prądu w obwodzie zależy od mocy elektrycznej/prądu pobieranego w czasie pracy przez urządzenie elektryczne przyłączone do danego obwodu. Jednocześnie wartość prądu w obwodzie jest wymuszona przez przyłączone urządzenie elektryczne, więc nie może być większa niż dopuszczalna długotrwała obciążalność prądowa zastosowanego przewodu/kabla.
Efektem ubocznym przepływu prądu elektrycznego w przewodzie jest powstawanie strat elektrycznych, co objawia się wydzielaniem ciepła w przewodzącym przewodzie. Powoduje to wzrost temperatury przewodu.
Trzeba jednak pamiętać, że temperatura wyższa niż wytrzymywana przez zastosowany na izolację/powłokę rodzaj tworzywa sztucznego powoduje jego degradację, a to przyczynia się do uszkodzenia przewodu/kabla i utraty jego funkcjonalności.
Aby uniknąć uszkodzenia przewodu kabla na skutek jego przeciążenia, konieczne jest więc zaprojektowanie odpowiedniej instalacji elektrycznej. Dzięki właściwej konstrukcji prądy długotrwałe, jakie mogą tam wystąpić, nie będą większe niż wskazana dopuszczalna obciążalność prądowa przewodu.
Od czego zależy długotrwała obciążalność prądowa przewodu lub kabla?
W skrócie – od wielu czynników. W pierwszej kolejności są to:
- Rodzaj metalu, z którego została wykonana żyła przewodząca (powszechnie stosowane są miedź lub aluminium).
- Przekrój poprzeczny żyły przewodzącej
- Rodzaj tworzywa sztucznego, z którego została izolacja oraz powłoka przewodu/kabla. W szczególności należy zwracać uwagę na podaną maksymalna dopuszczalną temperaturę żyły roboczej deklarowaną dla danego przewodu.
Powyższe własności/parametry przewodu/kabla nie wyczerpują jednak całego zagadnienia. Warto pamiętać, że także warunki pracy kabla lub przewodu mają znaczący wpływ na rzeczywistą obciążalność kabla. Chodzi np. o:
- Sposób i miejsce zainstalowania przewodu/kabla, np. wewnątrz pomieszczeń (pod tynkiem, na tynku), w korytkach kablowych lub rurkach osłonowych, na zewnątrz pomieszczeń w powietrzu albo w gruncie (bezpośrednio lub w rurach osłonowych).
- Temperaturę otoczenia.
- Liczbę obwodów w danej przestrzeni – przewody/kable ułożone obok siebie oddziaływają na siebie także cieplnie.
Według danych zawartych w przywołanej normie dla tego samego przewodu różnice w rzeczywistej obciążalności, które są zależne tylko od sposobu zainstalowania, mogą sięgać nawet kilkudziesięciu procent wartości bazowej.
Obciążalność przewodów w praktyce
Zazwyczaj producenci podają w kartach katalogowych dopuszczalne obciążalności prądowe dla najbardziej popularnych warunków pracy przewodu kabla. Warto zweryfikować, czy rzeczywiste warunki pracy przewodu pokrywają się z tymi wskazanymi w dokumentacji, dla których zostały podane dopuszczalne obciążalności prądowe.
Dla obwodów niskiego napięcia norma PN-HD 60363-5-52 podaje nie tylko dopuszczalne obciążalności prądowe dla przewodów i kabli dla najpopularniejszych sposobów zainstalowania kabla. Oprócz tego wyróżnione są także współczynniki poprawkowe, które pozwalają wyznaczyć te parametry dla szczególnych warunków.
W przypadku instalacji domowych stosowano kiedyś bardzo uproszczoną zasadę. Według niej zalecało się stosowanie przewodów o przekroju żyły roboczej 1,5 do obwodów oświetleniowych oraz o przekroju żyły roboczej 2,5 do obwodów zasilania gniazdek elektrycznych. Takie wartości przyjęto ze względu na to, że jednostkowa moc elektryczna sprzętu elektrycznego stosowanego w gospodarstwach domowych nie przekraczała zazwyczaj 2000W.
Obecnie konieczne jest zweryfikowanie tej zasady ze względu na coraz częściej instalowane odbiorniki elektryczne, takie jak pompy ciepła, klimatyzatory, instalacje fotowoltaicznych, których moc elektryczna bywa znacznie większa, niż to miało miejsce w przeszłości.
