Kaip nustatyti optimalų elektros kabelio skerspjūvį, kad elektros instaliacija būtų saugi ir ekonomiška.

Elektros instaliacija yra viena atsakingiausių namo inžinerinių sistemų. Labai svarbu parinkti tinkamus elektros kabelių skerspjūvius, nes šiuolaikinių apkrovų neatitinkanti instaliacija ir kabelių perkaitimas yra dažna gaisro priežastis. Kabelių atsparumas ugniai, pagal apkrovas parinktas skerspjūvis padės išvengti daugybės problemų, neprarasti gyvybių.

Kabelis - izoliuotas laidininkas arba laidininkai, nuo išorinio poveikio apsaugoti apvalkalu arba apvalkalu ir apsaugine danga.  Laidininkas gali turėti vieną ar kelias gyslas, todėl kartais šie terminai naudojami kaip lygiareikšmiai. Gysla - atskiras laidininkas.

Mažiausias kabelio skerspjūvis

Kabelio skerspjūvis - tai kabelio viduje esančio laidininko (dažniausiai vario arba aliuminio) skerspjūvio plotas, kuris matuojamas kvadratiniais milimetrais (mm²). Laidininko plotas tiesiogiai lemia, kiek elektros srovės kabelis gali saugiai perduoti. Kadangi kabeliai paprastai turi ne vieną laidininką, nurodomas vieno laidininko ar vienos gyslos skerspjūvis. Pavyzdžiui, 3×2,5 mm². Tai reiškia, kad kabelis turi tris laidus, kurių kiekvieno plotas yra 2,5 mm².

Elektros instaliacijai naudojamų varinių ir aliumininių laidų ir kabelių skerspjūvių plotai (skerspjūviai) turi būti ne mažesni nei  nurodyti „Elektros linijų ir instaliacijos įrengimo taisyklėse". T.y.:

*Operatoriaus tinkle mažiausias skerspjūvis - 16 mm². Aliumininių laidininkų jungtys turi būti išbandytos ir aprobuotos naudojant konkrečiai.

**Signalizacijos ir kontrolės grandinių laidininkų, jungiamų prie elektroninių prietaisų, mažiausias skerspjūvis - 0,1 mm².

***Signalizacijos ir kontrolės grandinių lankstiesiems septynių ir daugiau gyslų kabeliams, jungiamiems prie elektroninių prietaisų, mažiausias skerspjūvis - 0,1 mm².

Kabelių lankstumas

Kabeliai būna viengysliai ir daugiagysliai. Viengyslius kabelius sudaro viena vientisa šerdis, kuri pasižymi dideliu stiprumu ir standumu, bet mažu lankstumu. Daugiagyslius kabelius sudaro kelios plonos tarpusavyje susuktos vielutės, kurios pasižymi mažesniu stiprumu ir standumu, bet dideliu lankstumu. Daugiagyslius kabelius patogu montuoti sudėtingoje aplinkoje, pavyzdžiui, posūkiuose ar kampuose, netaisyklinguose kanaluose. Daugiagyslių kabelių skersmuo, esant tam pačiam šerdies skerspjūviui, yra didesnis nei vienagyslių kabelių.

Kabeliai būna įvairaus lankstumo. Lankstumą lemia laidų skaičius ir jų skersmuo.  Kuo daugiau laidų ir mažesnis jų skersmuo, tuo geresnis lankstumas. Yra 4 lankstumo klasės: 1,2,5,6 - kuo didesnis lankstumo klasės skaičius, tuo lankstesnis kabelis, tuo didesnis galimas lenkimo spindulys. Pavyzdžiui, Prysmian rekomenduojamas skirtingų skersmenų kabelių maksimalus lenkimo spindulys R yra:

Kadangi skirtingi kabeliai gali turėti skirtingus lenkimo spindulio reikalavimus, rekomenduojama visada vadovautis konkretaus kabelio techniniu aprašymu. Prysmian savo kabelių techninėse charakteristikose pateikia išsamią informaciją apie įvairius kabelių parametrus, įskaitant maksimalų lenkimo spindulį.

Elektros srovės apkrovos nustatymas

Norint apskaičiuoti kabelio skerspjūvį, pirmiausia reikia žinoti reikalingą srovės galią - apkrovą, t.y., kokią didžiausią srovę kabelis turi ir gali perduoti neperkaisdamas.

Elektros srovės apkrova reiškia, kiek elektros srovės (amperais, A) naudoja tam tikri elektros įrenginiai arba grandinė. Priklausomai nuo turimos informacijos ir tikslumo reikalavimų, apkrovą galima nustatyti keliais būdais, Vienas iš būdų - pagal galios ir įtampos formulę.

Jeigu žinote įrenginio galią (P) vatais (W) ir įtampą (U) voltais (V), galite apskaičiuoti vienfazę srovę (I) pagal formulę:

I= P:U. Pavyzdžiui, jei prietaisas naudoja 2000 W prie 230 V, tai  2000:230≈8,7 A.

Trifazės srovės apkrovos skaičiavimas sudėtingesnis. Tam naudojama formulė:

P - galia vatais, U - linijinė įtampa (dažniausiai 400 V), cos(φ) - galios koeficientas (standartinis apie 0,8-0,9).

Taigi skaičiuojant elektros grandinės apkrovą įvertinama:

• Apkrovos (vienfazis ar trifazis) ir maksimali apkrovos galia;
• Kabelio medžiaga - toje pačioje sistemoje naudojamo aliumininio laidininko skerspjūvio reikia maždaug 1,6 karto didesnio už varinio laidininko skerspjūvį;

• Kabelio izoliacijos tipas (PVC, XLPE ir kt.);
• Klojimo būdas (ore, žemėje, vamzdžiuose ir kt.);
• Aplinkos temperatūra (gyvenamosiose patalpose paprastai standartinė);
• Korekcijos koeficientai (dėl temperatūros, kabelių grupavimo ir kt.);

Kabelio skerspjūvio skaičiavimas

Kartais kabelio skerspjūvis nustatomas imant, kad  1 kW apkrovai reikia 1,5 - 1,6 mm² laidininko skerspjūvio. Bet tai nėra tikslus ir patikimas skaičiavimas, juolab, kad dažnai vėliau tenka jungti galingesnius imtuvus.

Paprastas, bet irgi ne itin patikimas būdas yra parinkti kabelio skerspjūvį pagal prietaisų galią - apskaičiuojama bendra visų elektros prietaisų apkrovos galia, gauta vertė palyginama su paimta iš specialios lentelės ir parenkamas lentelėje nurodytas kabelio skerspjūvis. Tokių lentelių internete yra daug, bet ne visose jose atsižvelgiama į kabelio ilgį, reikalingą rezervą dėl didesnės apkrovos ir t.t.

Pavyzdžiui, laikoma, kad elektrinei kaitlentei ir orkaitei prijungti dažniausiai pakanka 3x4 mm² skerspjūvio varinio kabelio. Jei bendra prietaisų galia neviršija 7 kW, vieno tokio skrspjūvio kabelio paprastai užtenka. Jei bute yra viena fazė, galbūt reikės 4 mm² laido, o jei trifazė -  5x1,5 mm².

Tačiau toks skaičiavimas irgi labai apytikslis, juolab, kad reikia išsiaiškinti, ar kabelio skersmuo suderinamas su faktine maksimalia apkrova, su saugikliais ar automatiniu jungikliu.

Pats patikimiausias būdas kabelio skerspjūvio nustatymui - automatinis skaičiavimas specialistų parengta nemokama programėle, kurioje įvedus duomenis atsžvelgiama į visas aplinkybes ir parenkamas toks kabelio skersmuo, kokio reikia ir koks yra saugus. Nors gal tai skamba sudėtingai, tačiau naudotis  CableApp programėle labai paprasta: tereikia ją atsisiųsti iš  Google Play arba App Store į savo telefoną, užsiregistruoti ir įvesti prašimus duomenis. Galima naudotis kompiuterine versija cableapp.com

Programėlėje reikia pateikti keletą esminių duomenų apie elektros instaliaciją. Pagrindiniai duomenys, kurių reikalaujama:

• instaliacijos tipas ( t.y. ar kabelis bus montuojamas po žeme, kanaluose, ore, ar kitur),
• kokia maksimali apkrova (A) arba galia (kW/kVA), kuri bus naudojama,
• kabelio ilgis metrais (būtinas, kad programa atsižvelgtų į įtampos kritimą),
• įtampa (230 V),
• maksimalus įtampos kritimas, kuris leidžiamas tinkle (dažnai nurodomas % ir yra standartinis),
• sistema vienfazė ar trifazė,
• aplinkos sąlygas,
• ar kabelis bus apkrautas nuolat, periodiškai, ar trumpais impulsais.

Prie kiekvieno klausimo yra pasirinkimų sąrašas, tad užpildyti CableApp labai paprasta. Programa pateikia ne vieną kabelio tipą, bet ir galimas alternatyvas, artimiausią prekybos vietą.

Kodėl verta pasikliauti CableApp kabelių skerspjūvio skaičiuokle?  Todėl, kad ekspertų sudarytoje programoje išvengiama žmogiškų klaidų, kurių gali pasitaikyti imant duomenis iš lentelių ar sprendžiant formules. Juk visi žinome, kad veikiamas per didelės apkrovos, per silpnas laidas gali sukelti savaiminį užsidegimą ir trumpąjį jungimą. O brangesnis kabelis, nors ir patikimai atliks savo funkcijas, kainuos daugiau. Sutaupyti pinigų ir kartu turėti kokybišką elektros instaliaciją padės teisingai parinktas kabelių skerspjūvis. Nepaisant, kad iš pirmo žvilgsnio tai atrodo sudėtinga, programėlėje apskaičiuojamo kabelio parinkimo procedūrą gali suprasti ir su elektra nesusijęs žmogus.

Informacija parengta bendradarbiaujant su „Prysmian"