TABULKY PRO DIMENZOVÁNÍ VODIČŮ

TABULKY PRO DIMENZOVÁNÍ VODIČŮ Výběr z norem: [1] ČSN 33 2000-5-523 Elektrická zařízení Část 5 Výběr a stavba elektrických zařízení Oddíl 523 Dovolené proudy [2] ČSN 33 2000-4-473 Elektrická zařízení Část 4 Bezpečnost. Oddíl 473 Opatření k ochraně proti nadproudům [3] ČSN 33 2000-4-43 Elektrická zařízení Část 4 Bezpečnost. Oddíl 43 Ochrana proti nadproudům Dimenzování z hlediska provozní teploty Tab.1 - Dovolené provozní a maximální teploty vodičů pro různé druhy izolace (podle tab.43-na1 z [3]) Druh izolace vodiče Nejvyšší dovolená Základní Nejvyšší teplota Zkratka teplota dovolená Značka názvu okolního provozní při vzduchu teplota proudovém při zkratu přetížení Polyvinylchlorid měkčený PVC Y 30 70 120 140-160 Elastomery na bázi přírodního nebo guma pryž G 30 60-120 120-150 200-250 syntetického kaučuku kaučuk do 10 kv G 30 60 150 Etylenpropylenová pryž EPR 30 90 130 250 Polyetylén PE E 30 70 130-150 Zesítěný polyetylén XPE XLPE X 30 90 120 250 PRC Polytetrafluoretylén PTFE 90 200 300 300 propylén FEP 90 200 250 250 Napuštěný papír normální N 30 80 120 200 nemigrující M 30 80 120 300 do 6 kv N 30 80 200 do 10 kv N 30 75 150 22 kv N 30 70 150 35 kv N 30 65 150 Skleněné vlákno 90 130 180 300 Holé vodiče plné nebo slaněné Al nebo Cu 30 80 180 200-300 mechanicky zatížené 30 80 180 200 mechanicky neztížené 30 80 180 300 Slitina Al 30 80 150 170 Ocel mech. zatížená 30 80 180 250 Ocel mech. nezatížená 30 80 180 300 1

Základní uložení a prostředí vodičů a) uložení ve vzduchu, ve vodorovné poloze, teplota okolního vzduchu 30 C (pro speciální vodiče a kabely odolné vyšším teplotám je základní okolní teplota 90 C bez ohledu na způsob uložení ve vzduchu) b) uložení v zemi, půda s měrným tepelným odporem 0,7 Km/W, hloubka asi 70 cm pod povrchem a teplota země 20 C Jest-li že se teplota liší od 30 C ve vzduchu, 20 C v zemi. Korekce není nutná, překračuje-li teplota půdy 23 C jen po dobu několika týdnů v roce a teplota vzduchu přesahuje 30 C jen několik hodin denně a jen na několik týdnů v roce. Dovolený proud vodiče (zatížitelnost vodiče) I = k. k... k. I z 1 2 i N I N - jmenovitý proud pro daný typ a průřez vodiče a pro základní způsoby uložení, hodnoty jsou uvedeny např. v národní příloze normy ČSN 33 2000-5-523 INV - ve vzduchu, při 30 C, uložení E, G2 I NZ - v zemi, při 20 C, uložení D k1, k2,... ki - přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti pro podmínky a způsob uložení, jsou uvedeny v následujících tabulkách: Jestliže se na trase kabelů střídají podmínky, musí být dovolené proudy stanovené pro tu část, která vykazuje nejnepříznivější podmínky. Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti vodičů pro podmínky a způsob uložení jiný než je základní VODIČE ULOŽENÉ VE VZDUCHU (A, B, C, E, F, G) Tab.2 - Přepočítávací součinitelé pro okolní teploty vzduchu odlišné od 30 o C (tab. 52-NF20 z [1]) Nejvyšší dovolená Teplota prostředí [ C] provozní teplota jádra [ C] 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1,29 1,22 1,15 1,08 1 0,91 0,82 0,71 0,58 0,41 65 1,25 1,20 1,13 1,07 1 0,93 0,85 0,76 0,65 0,53 70 1,22 1,17 1,12 1,06 1 0,94 0,87 0,79 0,71 0,61 75 1,20 1,15 1,11 1,05 1 0,94 0,88 0,82 0,74 0,67 80 1,18 1,14 1,10 1,05 1 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 85 1,17 1,13 1,09 1,04 1 0,95 0,90 0,85 0,80 0,74 90 1,15 1,12 1,08 1,04 1 0,96 0,91 0,87 0,82 0,76 120 1,11 1,08 1,06 1,03 1 0,97 0,94 0,91 0,88 0,85 2

Tab.3 - Přepočítávací součinitelé pro seskupení více kabelů (tab. 53-X3 z [1]) Způsob uložení A až F C E až F Uspořádání Zapuštěné nebo uzavřené Jednoduchá vrstva na stěnách nebo podlahách nebo na neperforovaných lávkách Jednoduchá vrstva na stropě Jednoduchá vrstva na horizontálních perforovaných lávkách nebo na svislých lávkách Jednoduchá vrstva na roštech, hácích apod. Počet obvodů nebo vícežilových kabelů 1 2 3 4 6 9 12 15 20 1,00 0,80 0,70 0,70 0,55 0,50 0,45 0,40 0,40 1,00 0,85 0,80 0,75 0,70 0,70 - - - 0,95 0,80 0,70 0,70 0,65 0,60 - - - 1,00 0,90 0,80 0,75 0,75 0,70 - - - 1,00 0,85 0,80 0,80 0,80 0,80 - - - Tab.4 - Způsoby uložení vodičů 3

Tab.5 - Přepočítávací součinitelé pro seskupení více kabelů (uložení C, E a F) Počet lávek 1 2 3 Součinitel zatížitelnosti kabelů podle uložení Způsob uložení Počet Neperforované Perforované Kabelové rošty, Svislé lávky kabelů lávky lávky háky apod. těsně volně těsně volně těsně volně těsně volně 1 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 2 0,85 0,95 0,90 1,00 0,90 0,90 0,85 1,00 3 0,80 0,95 0,80 1,00 0,80 0,90 0,80 1,00 4 0,75 0,95 0,80 0,95 0,75 0,90 0,80 1,00 6 0,70 0,90 0,75 0,90 0,75 0,85 0,80 1,00 9 0,70-0,75-0,70-0,80-1 0,95 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 2 0,85 0,95 0,85 1,00 0,90 0,90 0,85 1,00 3 0,75 0,90 0,80 0,95 0,90 0,90 0,80 1,00 4 0,75 0,90 0,75 0,90 0,75 0,85 0,80 0,95 6 0,70 0,85 0,75 0,85 0,70 0,85 0,75 0,95 9 0,65-0,70-0,70-0,75-1 0,95 0,95 1,00 1,00 - - 1,00 1,00 2 0,85 0,95 0,85 1,00 - - 0,85 1,00 3 0,75 0,90 0,80 0,95 - - 0,80 0,95 4 0,70 0,90 0,75 0,90 - - 0,75 0,95 6 0,65 0,85 0,70 0,85 - - 0,75 0,95 9 0,60-0,65 - - - 0,70 - VODIČE ULOŽENÉ V ZEMI (D) Tab.6 - Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti pro půdu s různým měrným tepelným odporem (tab. 52-NF8 z [1]) Druh kabelu Měrný tepelný odpor půdy Km/W 0,4 0,6 0,7 0,8 1,0 1,5 2,0 Celoplastové kabely 1,11 1,05 1,00 0,96 0,90 0,79 0,71 Kabely s papírovou do 1 kv 1,16 1,05 1,00 0,96 0,89 0,76 0,67 izolací a kovovým pláštěm 6 kv 1,14 1,05 1,00 0,96 0,90 0,78 0,69 10 kv Trojplášťové kabely 22 a 35 kv 1,09 1,04 1,00 0,97 0,92 0,82 0,74 Jednožilové kabely 22 a 35 kv 1,14 1,05 1,00 0,96 0,90 0,78 0,69 Tab.7 - Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti pro půdu s různým měrným tepelným odporem (pro přepočet jmenovitého proudu vodiče pro uložení D v Tab.12-15) Měrný tepelný odpor půdy Km/W Přepočítací součinitel 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 1,24 1,22 1,18 1,1 1,05 1,00 0,96 4

Tab.8a - Informativní hodnoty měrného tepelného odporu podle půdních a povětrnostních podmínek Měrný tepelný odpor Půdní podmínky Povětrnostní podmínky půdy Km/W 0,7 velmi vlhké trvale vlhké 1,0 vlhké pravidelné deště 2,0 suché řídké deště 3,0 velmi suché málo či žádný déšť Tab.8b - Informativní hodnoty měrného tepelného odporu půdy různého složení Půda nebo jiný materiál Půda mírně zvlhlá jílovitá (8-12% vlhkosti) hlinitá (4-8% vlhkosti) písčitá (2-5% vlhkosti) Půda vlhká jílovitá (30-40% vlhkosti) hlinitá (20-30% vlhkosti) písčitá (10-20% vlhkosti) Černá zem (30-40% vlhkosti) Žula Vápenec Křída Beton Zeď z vlhkých cihel Zeď ze suchých cihel Zeď z kamene Měrný tepelný odpor Km/W 1,10 1,40 0,70 0,70 0,75 0,50 0,45 0,35 0,60 1,00 0,80-1,10 1,10 1,90 0,50 Tab.9 - Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti podle teploty prostředí odlišné od základní teploty 20 C pro vodiče a kabely uložené v zemi (tab. 52-NF22 z [1]) Nejvyšší dovolená Teplota prostředí [ C] provozní teplota jádra [ C] 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 1,11 1,05 1 0,94 0,88 0,82 0,75 0,67 0,58 0,47 70 1,10 1,05 1 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63 0,55 75 1,09 1,04 1 0,95 0,90 0,85 0,80 0,74 0,67 0,60 80 1,08 1,04 1 0,96 0,91 0,87 0,82 0,76 0,71 0,65 90 1,07 1,04 1 0,96 0,93 0,89 0,85 0,80 0,76 0,71 5

Tab.10 - Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti při seskupení několika kabelů uložených přímo v zemi (způsob uložení D) (tab. 52-NF27 z [1]) Počet obvodů Nulová (kabely se dotýkají) Jeden průměr kabelu Vzdálenost mezi kabely 0,125 m 0,25 m 0,5 m 2 0,75 0,80 0,85 0,90 0,90 3 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 4 0,60 0,60 0,70 0,75 0,80 5 0,55 0,55 0,65 0,70 0,80 6 0,50 0,55 0,60 0,70 0,80 Tab.11 - Přepočítací součinitelé proudové zatížitelnosti při seskupení několika kabelů uložených v trubkách (rourách) zakopaných v zemi (způsob uložení D) (tab. 52-NF28 z [1]) A- Vícežilové kabely v trubkách nebo rourách s jedním kabelem v trubce Počet obvodů Vzdálenost mezi kabely Nulová (kabely se dotýkají 0,25 0,5 m 1,0 m trubky) 2 0,85 0,90 0,95 0,95 3 0,75 0,85 0,90 0,95 4 0,70 0,80 0,85 0,90 5 0,65 0,80 0,85 0,90 6 0,60 0,80 0,80 0,90 B- Jednožilové kabely v trubkách nebo rourách s jedním kabelem v trubce Počet obvodů Vzdálenost mezi kabely Nulová (kabely se dotýkají 0,25 0,5 m 1,0 m trubky) 2 0,80 0,90 0,90 0,95 3 0,70 0,80 0,85 0,90 4 0,65 0,75 0,80 0,90 5 0,60 0,70 0,80 0,90 6 0,60 0,70 0,80 0,90 6

Dimenzování vodičů podle úbytku napětí ČSN 332130 - vnitřní rozvody občanské a zemědělské výstavby. Mezi přípojkovou skříní a rozváděčem za elektroměrem je dovolený úbytek: - u světelného a smíšeného odběru 2 % - u jiného než světelného 3 % Mezi rozváděčem za elektroměrem a spotřebičem: - u světelných obvodů 2 % (nejvýše 4 %) - u tepelných obvodů 3 % (nejvýše 6 %) - u ostatních obvodů 5 % (nejvýše 8%) ČSN 341610 - průmyslové rozvody. - motory (mimo jeřáby, při normálním zatížení) 5 % - světelné zdroje 3 % - venkovní osvětlení a kabelové kanály 8 % - tepelné spotřebiče 5 % ČSN 332190 - všeobecně stroje a pohony s elektromotory: - elektromotory nakrátko při spouštění 7 % - elektromotory při ustáleném chodu 7 % Není-li dovolený pokles předepsán, platí zásada, že v místě spotřebiče nemá být pokles napětí větší než 5 %. V pevných instalacích v budovách 4 %. Dimenzování vodičů podle tepelných účinků zkratových proudů Minimální průřez vodiče, který odolá zkratovému proudu po dobu vypnutí t k : Ike. tk Smin = S K Tab.18 - Koeficient pro dimenzování podle tepelných účinků zkratového proudu holé vodiče a lana Cu materiál izolace PVC XLPE Pryž Koeficient K materiál vodiče holé vodiče a lana Al materiál izolace PVC XLPE Pryž 123 114 141 139 82 73 91 90 Tab.19 - Koeficient pro určení minimálního průřezu holých vodičů, oteplení při zkratu Provozní teplota C 70 95 Dovolená koeficient teplota při zkratu C Cu Al AlFe3 AlFe4 AlFe6 AlFe8 300 168 108 135 128 124 119 220 141 91 114 110 103 100 200 133 86 107 103 99 95 180 124 80 100 96 92 85 300 155 100 123 120 115 110 220 127 82 102 98 94 90 200 117 76 95 91 87 83 180 107 69 86 83 79 75 7

Dimenzování vodičů podle hospodárnosti Hospodárný průřez: S = k. I T z kde k je podle ČSN 34 1610 I z je výpočtový proud [A] T 2 je doba plných ztrát [s] A A T t 0,2 + 0,8 2 Pp. t Pp. t t je počet provozních hodin zařízení [h] A je elektrická energie přenesená vedením za rok [Wh] je výpočtové zatížení [W] P p = 2 Výše uvedeným způsobem se provádí návrh, je-li T více než 1000 hod. Tab.21 Koeficient pro výpočet hospodárného průřezu vodiče Koeficient k Cu Al holé přípojnice 0,006 0,014 kabely do 10 kv > 25 mm 2 0,007 0,0168 kabely do 1 kv > 16 mm 2 0,006 0,0129 kabely do 1 kv < 10 mm 2 0,0053 0,009 DIMENZOVÁNÍ A JIŠTĚNÍ VODIČŮ Volba pojistky: Musí platit I B I n I z a zároveň I n K. I z kde I B průchozí proud kabelem, tj. výpočtový proud Ip =155 A In jmenovitý proud pojistky Iz dovolené proudové zatížení, I Z = k*i Nv K součinitel přiřazení jistícího prvku proti přetížení k vedení v prostředí o teplotě, pro kterou byl stanoven Iz Tab.22 Orientační hodnoty součinitele přiřazení K (platí pro jištění jednotlivých vodičů malých průřezů): Orientační hodnoty součinitele přiřazení K Pojistky gg Jističe PVC K = 0,7 pro pojistky do 10 A K = 0,9 pro pojistky od 16 A PRC, PE, XLPE K = 0,8 K = 0,95 K = 1 pro jističe B,C a D K = 0,95 pro vodiče do 2,5 mm 2 Jmenovité proudy pojistek [A] (podle katalogů) 2; 4; 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 225; 250; 300; 315; 350; 400; 500; 630; 800; 1000 8

VÝPOČET ZKRATOVÝCH PROUDŮ ČSN EN 60909-0 Rázový zkratový proud: (3f zkrat) I K Uvýp c S = = v Z 3 U z k n k Rázový zkratový výkon: 2 c U 3 n c Sv Sk k = n k = = k = Zk zk 3 Un S U I I Napěťový součinitel c pro výpočet zkratových proudů (ČSN EN 60909-0): Místo zkratu v síti Napěťový součinitel c pro výpočet zkratových proudů maximální c max minimální c min nn 1,10 0,95 vn, 110 kv, 220 kv 1,10 1,00 400 kv, 750 kv 1,05 1,00 Výpočet nárazového zkratového proudu i I ) i p = κ 2 I K Hodnoty součinitele κ pro výpočet nárazového zkratového proudu i p (ČSN EN 60909-0): p ( km 3 R / X κ = 1,02 + 0,98 e kde R/X je poměr činné a jalové složky zkratové impedance. Výpočet ekvivalentního oteplovacího proudu I I ) I = m + n I th K th ( ke kde n je součinitel pro tepelné účinky střídavé složky zkratového proudu m je součinitel pro tepelné účinky stejnosměrné složky zkratového proudu Dle ČSN EN 60909-0 je možno brát n = 1 pro distribuční sítě (elektricky vzdálené zkraty) Pro vzdálené zkraty s dobou trvání zkratu t k 0,5 s je dovolené uvažovat m + n = 1 (tzn. pro n = 1 je pak m = 0). 1 4 f tk ln( κ 1 m = e ) 1 2 f t ln 1 k ( κ ) κ... součinitel pro výpočet nárazového zkratového proudu p i f... frekvence t k... doba trvání zkratu 9

PARAMETRY VODIČŮ Kabelová vedení Průřezy a jmenovité proudy kabelů 6 kv a silových kabelů nn uložených ve vzduchu Průřez [mm 2 ] 6 kv trojžilové 1 kv, počet žil 3, 3+1, 3+2 ve vzduchu 1 kv, počet žil 3, 3+1, 3+2 v zemi AYK... AXK... ANK... CNK... AYKY CYKY AYKY CYKY 6 33 43 47 61 10 45 60 63 81 16 61 80 81 105 25 87 113 78 101 103 134 35 104 136 96 126 125 161 50 127 167 133 173 117 153 147 191 70 155 165 214 150 196 183 236 95 168 200 259 182 238 216 280 120 195 232 300 212 276 245 317 150 224 268 346 245 319 278 359 185 259 307 396 280 364 313 401 240 306 363 467 330 430 359 464 1-AYKY (uložení v zemi) S (mm 2 ) I d (A) R (Ω.km -1 ) L (mh.km -1 ) 3x95+70 216 0,326 0,254 3x120+70 245 0,258 0,249 3x150+70 278 0,206 0,250 3x185+95 313 0,167 0,251 3x240+120 359 0,129 0,246 1-CYKY (uložení v zemi) S (mm 2 ) I d (A) R (Ω.km -1 ) L (mh.km -1 ) 3x35+16 161 0,537 0,264 3x50+25 191 0,376 0,264 3x70+35 236 0,269 0,256 3x95+50 280 0,198 0,254 3x120+70 317 0,157 0,249 3x150+70 359 0,125 0,250 3x185+95 401 0,102 0,251 3x240+120 464 0,078 0,246 6-AYKCY S (mm 2 ) I Nv (A) -vzduch I Nz (A) v zemi R (Ω.km -1 ) X ((Ω.km -1 ) 25 87 109 1,43 0,097 35 104 129 1,02 0,094 50 127 156 0,718 0,088 70 155 186 0,513 0,085 95 168 204 0,378 0,082 120 195 235 0,299 0,078 150 224 268 0,239 0,078 185 259 306 0,194 0,078 240 306 357 0,149 0,078 10

22-AXEKVCEY (uložení vedle sebe v zemi) *) S (mm 2 ) I d (A) R (Ω.km -1 ) L (mh.km -1 ) C (µf.km -1 ) 35 165 0,868 0,70 0,16 50 195 0,641 0,68 0,18 70 237 0,443 0,66 0,20 95 282 0,320 0,64 0,22 120 319 0,253 0,62 0,24 150 352 0,206 0,60 0,26 185 396 0,164 0,59 0,28 240 455 0,125 0,58 0,30 22-CXEKVCEY (uložení vedle sebe v zemi) *) S (mm 2 ) I d (A) R (Ω.km -1 ) L (mh.km -1 ) C (µf.km -1 ) 35 213 0,524 0,70 0,16 50 250 0,387 0,68 0,18 70 303 0,268 0,66 0,20 95 360 0,193 0,64 0,22 120 407 0,153 0,62 0,24 150 445 0,124 0,60 0,26 185 498 0,099 0,59 0,28 240 568 0,075 0,58 0,30 ** při školních výpočtech je možné použít kabely 35 kv Venkovní vedení Zatížitelnost AlFe lan Jmenovitý průřez vodiče mm 2 I n [A] AlFe 3 AlFe 4 AlFe 6 AlFe 8 R 80 I n R 80 I n R 80 I n R 80 [m Ω /m] [A] [m Ω /m] [A] [m Ω /m] [A] [m Ω /m] 16 78 2,31 25 104 1,531 35 143 1,021 140 0,980 50 180 0,729 198 0,6 165 0,774 70 227 0,516 233 0,474 70/1 208 0,546 70/7 209 0,547 95 280 0,364 269 0,384 95/1 267 0,38 95/7 262 0,395 120 334 0,285 314 0,306 329 0,284 150 362 0,255 365 0,246 356 0,253 185 423 0,205 426 0,196 421 0,197 210 496 00,164 469 0,171 451 0,179 240 546 0,142 502 0,151 490 0,158 300 584 0,129 597 0,122 574 0,126 350 680 0,1018 643 0,11 660 0,103 450 775 0,0818 750 0,0848 500 823 0,0744 670 1023 0,0548 11