Vezetékek méretezése, kábelek méretezése, kalkulátor
Bevezetés
Vezetékek, kábelek méretezésénél több dolgot is fegyelembe kell vennünk.
- Terhelhetőség
- Melegedés
- Feszültségesésből adódó veszteség (a vezeték fogyasztása)
- Költségtényező
Teljes életciklusra vonatkoztatott költségbecslés szempontjai
Költségtényező számításakor vegyük figyelembe mind a létesítési, mind pedig az üzemeltetési költségeket is. Mivel a vezetékeknek feszültégesésből adódó veszteség-teljesítménye (fogyasztása) van, amit a fogyasztó a villanyszámlájában kell hogy megfizessen. Ez a veszteségfogyasztás fordítottan arányos a vezeték keresztmetszetével, illetve egyenesen arányos a felvett teljesítménnyel.
A vezetékméretezésre vonatkozó szabvány legfeljebb 2% feszültségesést ír elő, ami nem azt jelenti, hogy kötelezően ennyinek kell lennie, hanem azt, hogy ennél több nem lehet, illetve számoljuk ki - összegszerűen mennyi a becsült Wattos vesztesége a vezetéknek, és törekedjünk arra, hogy ez az összeg - különösen fővezetékek esetében - ne haladja meg a 100Wattot. Belátható, hogy bizonyos extrém esetekben ez akár többszáz Watt is lehet (műhely a hátsó udvarban nagyfogyasztó berendezésekkel), így ekkor már kifizetődő tud lenni a nagyobb keresztmetszet, ami középtávon megtérül a kisebb veszteség miatt.
Költségtakarékosság jegyében földkábelek esetében választhatunk alumíniumot is, ami megfelelő saruzással csatlakoztatható, illetve az ára hozzávetőlegesen harmada a réz árának.
A túl nagy feszültségesésből adódó melegedés öregíti a kábel/vezeték szigetelését, így az iménti eszmefuttatás kiegészül az újralétesítés (élettartam) kitolódásával, így ez is javít a megtérülésen.
Rendkívül alacsony fogyasztású körön (pl. világítási áramkörön néhány ledlámpa) a méretezés érdektelen (kivéve, ha a vezetékhossz nagy), ekkor a szabvány szerint előírt kötelező minimális keresztmetszetet alkalmazzuk (rézvezető esetén 1.5mm2).
- A mért és a méretlen fővezeték legkisebb keresztmetszete rézvezető esetén 10mm2, alumíniumvezető esetén 16mm2. További megkötések találhatóak az MSZ 447:2019 szabványban.
- A fő földelővezető minimális keresztmetszete réz esetén 16mm2, vas esetén 50mm2, (ami 8mm-es átmérőjű köracélnak (gömbvas) felel meg). A fő földelővezető anyaga alumínium nem lehet! Lásd MSZ HD 60364-5-54:2012 542.3. és IEC 62305 sorozat
- A fő földelőkapocshoz való csatlakoztatáshoz használt védőösszekötő-vezető keresztmetszete nem lehet kisebb, mint a berendezésben lévő legnagyobb védőföldelő-vezető keresztmetszetének a fele, és nem lehet kisebb, mint
- réz esetén 6mm2-nél, vagy
- alumínium esetén 16mm2-nél, vagy
- acél esetén 50mm2-nél.
- A fő földelőkapocshoz való csatlakoztatáshoz használt védőösszekötő-vezeték esetében nem szükséges, hogy keresztmetszetük Cu esetén 25mm2-nél vagy más anyagok esetében azzal ekvivalens keresztmetszetnél nagyobb legyen.
- Ha a földelőhöz villámvédelmi berendezés (pl. villámhárító vagy túlfeszültséglevezető) csatlakozik, akkor a földelővezető keresztmetszete réz (Cu) esetén legalább 16 mm2 vagy vas esetén legalább 50 mm2 legyen.
- lásd az IEC 62305 sorozatot és az MSZ HD 60364-5-54:2012 542.3.1.).
A vezeték melegedésének a beépítés jellegéből adódó szempontjai
Jelen kalkulátor egyszerűsítve tartalmazza a beépítés jellegét, mivel lakossági fogyasztók esetén a tálcázás nem érdekes, illetve választható a falon kívüli opció ilyen esetekben. A hőszigetelés alatti beépítés közül is csak a szigorúbbat tartalmazza, ami hatásos felső becslést ad a melegedésre.
Vissza a fejezet elejéreA vezeték teljesítményvesztesége
A vezeték többletteljesítményveszetesége akkor lép fel, amikor a cosφ értéke 1-nél kisebb. Ez akkor következik be, amikor induktív fogyasztókat üzemeltetünk, pl. motorok transzformátorok. Ez a teljesítményveszteség többletmelegedést okoz az érintett vezetékszakaszon, ezért erre fel kell készülni keresztmetszetnöveléssel.
Itt jegyezzük meg, hogy a cosφ értéke fázisjavító készülékkel kompenzálható, illetve ennek hiányában a cosφ értékének függvényében a szolgáltató meddőáram bírságot szabhat ki. Belátható, hogy a fázisjavító-készüléket a lehető legközelebb célszerű elhelyezni a fogyasztóhoz. A cosφ szolgáltató által megengedett legrosszabb értéke 0.98.
Fontos tudni, hogy a teljesítményveszteség a teljes hálózatra vonatkoztatva kerül meghatározásra a bevett gyakorlat szerint, ami több százméteres vagy kilométeres vezetékszakaszt foglal magába, és α-val jelöljük. Itt most ettől elvonatkoztatva a kalkulátorunk csak egy vezetékszakaszra vetítve foglalkozik a teljesítményveszteséggel, mégpedig az ε függvényében. Az eltérés lényege, hogy itt a Wattos áram helyett a látszólagos árammal számolunk és adunk becslést.
Vissza a fejezet elejéreKitöltési segédlet a kalkulátorhoz
3 fázisú hálózat esetén - amennyiben a terhelés aszimmetrikus - a legmagasabb Amperszám háromszorosával kell számolni.
Az alábbi 2 táblázat segítséget nyújt a kalkulátor kitöltéséhez.
| Amper (KMSZ) | Teljesítmény (P) | |
|---|---|---|
| 2 A | 0.46 kW | 460 W |
| 4 A | 0.92 kW | 920 W |
| 6 A | 1.38 kW | 1380 W |
| 10 A | 2.30 kW | 2300 W |
| 13 A | 2.99 kW | 2990 W |
| 16 A | 3.68 kW | 3680 W |
| 20 A | 4.60 kW | 4600 W |
| 25 A | 5.75 kW | 5750 W |
| 32 A | 7.36 kW | 7360 W |
| 40 A | 9.20 kW | 9200 W |
| Amper (KMSZ) | Teljesítmény (P) | |
|---|---|---|
| 3 x 2 A | 1.38 kW | 1380 W |
| 3 x 4 A | 2.76 kW | 2760 W |
| 3 x 6 A | 4.14 kW | 4140 W |
| 3 x 10 A | 6.90 kW | 6900 W |
| 3 x 13 A | 8.97 kW | 8970 W |
| 3 x 16 A | 11.04 kW | 11040 W |
| 3 x 20 A | 13.80 kW | 13800 W |
| 3 x 25 A | 17.25 kW | 17250 W |
| 3 x 32 A | 22.08 kW | 22080 W |
| 3 x 40 A | 27.60 kW | 27600 W |