Millise ristlõikega kaablit kasutada?
Ehitades elektrisüsteeme võib tekkida küsimus, millise ristlõikega kaablit peaks kasutama vajaliku voolu edastamiseks. Selleks tuleb teostada vooluarvutused.
Oluline on teada järgnevaid parameetreid:
- kas kasutate vask- või alumiiniumkaablit,
- koormatavate soonte arv,
- maksimaalne soone temperatuur kaabli ahelas,
- ümbritseva keskkonna temperatuur,
- paigaldusviis,
- pinnase eritakistus.
Temperatuur
Kaabli lubatud maksimaalne temperatuur ei tähenda, et see on maksimaalne keskkonna temperatuur, mille juures kaabel veel töötab. Maksimaalne temperatuur määrab ära, milline on juhi lubatav temperatuur tingituna keskkonna, voolu ja muude erinevate toimete koosmõjul. Temperatuuri piiravateks teguriteks võivad olla nii materjalidest kui ka paigaldusviisidest tulenevad eripärad.
Elektrikaablites on enamlevinud juhimaterjalidena kasutusel vask, alumiinium või alumiiniumisulam. Kuna metallid omavad elektrilist takistust, siis voolu toimel kaablijuhid soojenevad. Juhi takistus sõltub konkreetse metalli ja selle sulami omadustest ning et oleks võimalik teostada elektrotehnilisi arvutusi ja kaablite paigaldust ilma iga juhtme takistust mõõtmata, on standardiseeritud konkreetsed juhtme takistused ja nendele kinnitatud külge kokkuleppelised ristlõiked. Seetõttu võib mõnikord tunduda, et füüsilist läbimõõtu mõõtes saab väiksema tulemuse kui kaabli peale kirjutatud ristlõige. On oluline mõista, et elektriliselt on kaablite puhul oluline takistus ja ristlõige kaablil on pigem informatiivne väärtus.
Tulenevalt ümbritseva keskkonna temperatuurist muutub ka kaablite lubatav koormusvool. Eestis arvestatakse tavaliseks ümbritseva keskkonna temperatuuriks 25°C (pinnases 15°C), millele vastavalt on antud koormusvoolud ka Prysmian Group Baltics tootekataloogides. Oluline on aga silmas pidada, et kui kaabli mingi osa läbib kõrgema temperatuuriga keskkonda (näiteks katlaruumi), siis tuleb kogu selle ahela maksimaalne lubatav vool arvutada just kõrgeima keskkonna temperatuuri põhjal. Analoogne toime esineb ka siis, kui paralleelselt on paigaldatud mitu kaablit, sest koormatud kaabel soojendab enda kõrval asetsevaid ahelaid.
Paigaldusviisid
Kaablite koormatavust mõjutab ka see, kuidas nendes tekkiv soojus ära juhitakse. Kaablitest soojuse eemale juhtimist võib vaadelda erinevate paigaldusviisidena, millede puhul on antud ette erinevad standardsed koormusvoolud vastavalt kaabli ristlõikele. Näiteks vabas õhus paiknev kaabel jahtub paremini, kui hoone soojusisolatsiooni paigaldatud kaabel. Pinnasesse paigaldatud kaabli puhul on oluline pinnase soojusjuhtivus.
Koormusvoole arvutatakse vastavalt standardile HD 60364-5-52. Prysmian Group Baltics tootelehtede koormusvoolude väärtused on arvutatud tabelites välja toodud tingimustel. Kasutatavate kaablite koormusvoolud tuleb korrigeerida sobivaks vastavalt tegelikele tingimustele. Tulenevalt erinevatest teguritest võivad ühe kaabli puhul koormusvoolud erineda mitu korda!
Arvutusnäide
Leidmaks maksimaalselt lubatavat koormusvoolu on vaja esmalt teada paigaldusviisi. Näiteks otsepinnasesse paigaldamise puhul on selleks paigaldusviis D2. AXPK 4G240 kaablile on standardis märgitud maksimaalseks koormusvooluks 250A. Elektrilevi kasutab teisi paigalduskeskkonna omadusi, mille võrra tuleb koormusvoolu korrigeerida.
Korrigeerida tuleks järgmiselt:
1. Kasutatud on madalamat pinnase temperatuuri. See tähendab, et vastavalt standardile tuleb kasutada parandustegurit 1.04, andes tulemuseks 250 x 1.04 = 260A.
2. Kataloogis on kasutatud väiksemat pinnase soojuslikku eritakistust. See tähendab, et pinnas juhib kaablist paremini sooja eemale. Vahetult pinnasesse paigaldatava kaabli puhul on standardis parandusteguriks 1.5, andes tulemuseks 260 x 1.5 = 390A. Samas kui kaabel on paigaldatud torusse, on paigaldusviis D1. Sellest tingituna on voolud ja parandustegurid teistsugused, ning tulemus järgnev: 218 x 1.04 x 1.18 = 267.5A. Tingituna standardite uuendamisest, täpsemate arvutuste kasutamisest ja ümardamisest, võivad väärtused erineda kuni +/-5%.
Artikkel ilmus Onninen uudistes: Millise ristlõikega kaablit kasutada?