Průřez kabelu 10 mm bez izolace: Komplexní průvodce

Přenos energie je velmi důležitým a současně ožehavým tématem. Přestože elektřinu odebíráme ze zásuvky, není zásuvka vždycky přesně tam, kde ji právě potřebujeme. S průřezem vodičů těchto kabelů si dělá starosti málokdo, protože ten zde hraje spíše podřadnou roli. Jinak je tomu, když je například potřeba namontovat do vozidla výkonný zesilovač. Zde hraje průřez elektrického kabelu enormně důležitou roli.

Rozdíl mezi kabelem a vodičem

V běžném hovoru nám výrazy „kabel“ a „vodič“ často splývají a používáme je jako synonyma. To se pak většinou odráží i na pojmech jako „průřez kabelu“ nebo „průřez vodiče“. Když se ale podíváme podrobněji, určité rozdíly tu jsou. Průřez kabelu představuje celou řeznou plochu kompletního kabelu včetně izolace a opláštění. Naproti tomu průřez vodiče označuje průřez elektrického vodiče, resp. jednotlivých žil.

Pokud kabel přeřízneme jemnou pilkou, čistě a v pravém úhlu vůči podélnému směru, vypadají žíly jako kulaté řezné plochy. Pokud k oddělení vedení použijeme kleště štípačky, kulaté řezné plochy se nevytvoří.

Význam průřezu vodiče pro proudovou zatížitelnost

Průřez vodiče je velmi důležitým parametrem při distribuci elektrického proudu. Elektrický kabel můžeme srovnat s vodovodní trubkou. Čím větší má trubka průměr, tím více vody jí může protéci. U elektrického kabelu to funguje úplně stejně. Čím větší má průměr, a tady i průřez vodiče, tím vyšší je jeho maximální proudová zatížitelnost. Čím je větší procházející proud, tím více se vodič zahřívá a tím větší jsou na něm ztráty.

Příklad výpočtu: Zesilovač v automobilu a úbytek napětí

Měděný kabel pro připojení zesilovače v osobním vozidle s 12V palubní sítí má délku 10 metrů (5 m kladné vedení a 5 m záporné vedení). Při průřezu vodiče 10 mm² mají oba vodiče dohromady průměrný odpor 0,017 Ω. Jestliže má zesilovač příkon 720 W, protéká oběma kabely proud (I) maximálně 60 ampérů (A).

Čtěte také: jak vybrat šrouby do sádrokartonu

Přestože jsou oba kabely poměrně krátké, úbytek napětí se při maximální intenzitě proudu výrazně projeví. Úbytek napětí ve vedení, a tedy snížené elektrické napájení spotřebiče nicméně není ten největší problém! V takovém případě má zkrátka reproduktor jen nižší výkon. Mnohem větší problém se ukáže, když se podíváme na ztráty výkonu na obou kabelech. U vysokých hodnot proudu (60 A) se totiž nezanedbatelná část přenášené energie promění v teplo.

Z tohoto ukázkového výpočtu zcela jasně vyplývá že, čím větší je průřez kabelu, tím menší jsou úbytky napětí a vývin tepla u kabelu. Společně s průřezem vodiče nicméně dramaticky stoupá také cena kabelu. Z tohoto důvodu představuje optimální průřez kabelu, resp. správný kabel vždy určitý kompromis. Nesmí být poddimenzovaný, protože jinak by byly ztráty na vedení příliš velké a v nejhorším případě by hrozilo akutní nebezpečí vzniku požáru.

Výpočet průřezu kabelu

Pro výpočet průřezu kabelu lze na internetu najít několik on-line kalkulaček. Abychom mohli výpočet průřezu kabelu provést správně, musíme nejprve zjistit maximální délku kabelu a maximální proudové zatížení. Kromě toho existuje pro každý druh napětí vlastní vzorec.

Faktory ovlivňující výpočet

• Maximální délka kabelu: Lze ji změřit klasickým způsobem.
• Maximální proudové zatížení: Musí být uvedeno v ampérech (A). Údaje najdete buď na typovém štítku spotřebiče, nebo v technických podkladech. Pokud je uvedený jen výkon (P) a provozní napětí (U), je nutné nejprve vypočítat proud podle vzorce I = P : U.
• Druh napětí: Pro střídavé a třífázové napětí se používají specifické vzorce a faktory. V případě třífázového proudu se ve vzorci nepracuje s dvojitou délkou kabelu, ale s faktorem řetězení.
• Specifická vodivost vodiče (kappa): Závisí na použitém materiálu. Měď má - v závislosti na čistotě a teplotě - vodivost 58 siemens na metr (S/m). Stříbro má s hodnotou 62 S/m výrazně lepší vodivost. Hliník se se svými 37 S/m pohybuje ještě pod oběma těmito materiály. Reciproční hodnota vodivosti se také označuje jako specifický odpor.
• Elektrická účinnost: Udává u elektrického spotřebiče poměr mezi činným výkonem a zdánlivým výkonem. Potřebné údaje lze najít přímo na typovém štítku motoru nebo je možné je převzít z datového listu.
• Přijatelný úbytek napětí: Udává, o jak velké provozní napětí smíme přijít kvůli odporu vedení. Pro kritické spotřebiče, jako jsou nabíječky nebo síťové adaptéry, by neměl úbytek napětí činit více než 2 %. U nekritických spotřebičů, jako jsou například lampy, může přijatelný úbytek napětí dosahovat až 4 %. Některé vzorce pro výpočet průřezu nevyžadují úbytek napětí ve voltech, ale faktor odchylky (např. 0,02 odpovídá 2 %) a výšku provozního napětí.

Praktický příklad výpočtu pro zesilovač v automobilu

V našem ukázkovém výpočtu jde o již zmíněný zesilovač, který má být umístěný v zavazadlovém prostoru vozidla. Zesilovač bude napájen z 12V palubní sítě a má příkon 720 W. Podle vzorce I = P : U protéká při příkonu 720 W maximální proud 60 A. Kladný vodič se připojí přímo na baterii a je veden k zesilovači. Potřebná délka činí v tomto příkladu 4,5 m. Záporný vodič má délku 0,5 m a je v zavazadlovém prostoru připojený přímo ke kostře vozidla. Odpor karoserie zavazadlového prostoru vůči zápornému pólu baterie je tak nízký, že ho v tomto případě můžeme ignorovat. Do vzorce zadáváme pouze poloviční délku, tedy 2,5 m, protože se tato hodnota násobí dvěma, čímž je ve vzorci zohledněna skutečná délka kabelu. Maximální pokles napětí nesmí překročit 2 % ze 12 V, tedy 0,24 V.

Ostatně: Mnozí vyznavači Hi-Fi ve vozidlech si pomáhají jedním geniálním trikem, jak omezit intenzitu proudu u elektrického připojovacího vedení zesilovače. Maximální intenzita proudu přece protéká jen při maximálním výkonu. Ten zpravidla potřebujeme pouze u basových impulzů. A proto vykazuje provozní napětí zesilovače krátkodobé poklesy napětí v rytmu hudby, resp. Abychom tomu zabránili, na napěťový vstup zesilovače se paralelně připojí vysokokapacitní kondenzátor. Tento kondenzátor se mezi basovými impulzy nabije a svou energii odevzdá zesilovači při basovém impulzu.

Čtěte také: PVC izolovaný ostnatý drát

Běžně používané průřezy kabelů

Průřez kabelu se uvádí v milimetrech čtverečních (mm²). Protože jsou průřezy kabelu, které jsou k dispozici, navzájem odstupňované, musíme vždy použít nejbližší hodnotu. Běžně používané průřezy kabelů jsou 0,75 mm², 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm², 16 mm² nebo 25 mm². Kabely s ještě většími průřezy používají většinou jen profesionální uživatelé.

Měděné vs. CCA kabely

Údaj o vodivosti závisí v první řadě na čistotě vodivého materiálu a také na teplotě. Proto údaje například pro měď kolísají mezi 56 S/m a 58 S/m. U kabelů CCA je elektrický vodič vyrobený z hliníku, dodatečně povrstveného mědí. Tyto kabely jsou lehčí a výrazně lacinější než porovnatelné produkty s masivními měděnými vodiči. Díky měděnému opláštění se specifická vodivost kabelu CCA pohybuje mezi hodnotami pro měď a hliník. Proto je téměř vždy potřebný větší průřez žíly než u měděného vodiče.

Tabulka průřezu vodičů a proudové zatížení

Mezní hodnoty zatížení měděných (Cu) izolovaných (PVC) vodičů a kabelů v závislosti na jejich průřezu jsou udávány při nejvyšší provozní teplotě v instalovaném prostředí. Max. proud se liší dle uložení vodičů, počtu vodičů a provedení izolace vodičů. S větším počtem vodičů vzniká více tepla. Následující tabulka uvádí max. střídavý proud v jednom vodiči při uložení 3 vodičů vedle sebe.

Kabely nebo vodiče volně ložené

Kabely (nebo vodiče) uložené v trubce

Odborné poradenství

Odborníci v oblasti elektroinstalací přesně znají relevantní předpisy, a tedy vědí, který kabel se hodí pro příslušný úkol a jak velký musí být předepsaný průřez. Na tuto otázku nelze dát jednoduchou odpověď, protože průřez kabelu závisí výhradně na proudu a délce kabelu. Z toho vyplývá úbytek napětí, který by měl být co nejnižší. Velký autozesilovač potřebuje při 12 V v závislosti na výkonu kabel o průřezu 10 mm², 20 mm² nebo ještě větším. Naproti tomu úsporná 5mm LED, provozovaná přes předřadný odpor, může být ve vozidle bez problému připojená vodičem o průřezu 0,14 mm², protože zde protéká jen velmi malý proud.

Čtěte také: PVC trubky: Využití a vlastnosti

tags: #prumer #kabelu #10mm #bez #izolace #informace

Oblíbené příspěvky:

• jak vybrat nátěr na loď
• Jak vybrat lepidlo na polystyren a extrudovaný polystyren v Hornbachu?
• Tradiční krása cihlových obkladů
• Vše o plechových střechách
• Jak na mytí oken rozprašovačem a stěrkou