Máte vybraný jistič, ale nejste si jistí, jaký průřez kabelu unese plánované zatížení? Chcete se vyhnout přehřívání, zbytečným ztrátám a problémům při revizi? V tomto článku projdeme vše od výpočtu proudu až po kontrolu úbytku napětí a zkratových poměrů. Pusťte se do čtení a vyberte správný kabel napoprvé.
Co vlastně znamená správně dimenzovat a proč na tom záleží
V praxi je potřeba splnit čtyři oblasti: tepelnou (dlouhodobý proud), úbytek napětí, zkratové a dotykové podmínky ochrany a instalační realitu (způsob uložení, okolní teplota, počet paralelních kabelů). Jediné slabé místo v řetězci vyřadí celý návrh. Předběžná volba průřezu bez korekcí často vede k poddimenzování, a tedy k přehřívání nebo nevyhovění při revizi.
Jak spočítat zatížení obvodu (I_B)
Nejprve si ujasněte, jak bude obvod pracovat. U odporové zátěže jednofázově typicky platí I_B = P/U. U motorů a čerpadel pracujte s I_B = P/(√3·U·η·cosφ); započítejte účinnost a účiník a uvažujte i starty.
U proměnných odběrů vycházejte z nejvyššího dlouhodobého proudu a z koeficientu současnosti. Nezaměňujte jmenovitý proud jističe s reálným provozním proudem – jistič je ochrana, ne měřítko spotřeby.
Jak číst referenční metody instalace
Normy rozlišují metody typu A1/A2 (v tepelné izolaci), B1/B2 (v trubce), C (na povrchu), D1/D2 (v zemi) apod. Každá metoda má jiné chlazení, a tedy jinou základní proudovou zatížitelnost I_Z.
Stejný průřez může mít při změně uložení výrazně odlišnou únosnost – například kabel na povrchu (C) snese více než tentýž kabel v trubce ve zdi (B2). Při návrhu trasy si metodu uložení ujasněte předem, ne až po výběru průřezu.
Korekční součinitele: kdy a jak je použít
Tabulkové hodnoty I_Z platí pro referenční teploty (vzduch 30 °C, zemina 20 °C) a izolaci (např. PVC 70 °C, XLPE 90 °C). V reálném světě téměř vždy aplikujete korekce: teplota okolí, seskupení více zatížených obvodů, tepelný odpor půdy, harmonické u nelineárních zátěží, položené svazky. Výsledná únosnost je _I′_Z = I_Z × k₁ × k₂ × … a právě s ní porovnáváte I_B. Bez korekcí je výběr průřezu zavádějící.
Rychlý tahák ke korekcím
- Teplota vzduchu> 30 °C → snižte I_Z podle tabulek (např. ~40 °C u PVC často znamená koeficient kolem 0,87).
- Seskupení kabelů v jedné liště/trubce → použijte skupinový koeficient; čím těsněji a více zatížených obvodů, tím nižší _I′Z.
- Suchá půda (vyšší tepelný odpor) → snižte únosnost a promyslete hloubku, zásyp a případné chlazení.
- Nelineární zátěže (IT/AV, LED zdroje) → kontrolujte proud v N žíle (třetí harmonická), případně dimenzujte podle N.
Úbytek napětí
Úbytek napětí roste s proudem, délkou a klesá s průřezem. Pro jednofázové obvody lze přibližně psát ΔU ≈ I·(2·ρ·l/S), pro třífázové ΔU ≈ √3·I·(ρ·l/S). V praxi volte průřez tak, abyste se vešli do návrhového cíle, a ještě měli malou rezervu pro stárnutí instalace či budoucí rozšíření. Nízké napětí při rozběhu motoru může významně zhoršit start – jestli jste na hraně, raději průřez zvyšte.
Kabel musí zvládnout tepelný impuls zkratu do doby odpojení (charakteristika jističe/pojistky, vypínací smyčka). Zároveň je potřeba ověřit minimální zkratový proud na konci vedení (aby jistič skutečně odpojil v požadovaném čase). Tenký, dlouhý kabel s malým průřezem může tuto podmínku nesplnit, i když z hlediska dlouhodobého proudu vyhoví.
- Měď (Cu) má vyšší vodivost – menší úbytky, menší průřezy, vyšší cena.
- Hliník (Al) je lehčí a levnější, ale vyžaduje větší průřezy a pečlivé zakončení.
- XLPE/EPR (90 °C)dovolí vyšší pracovních teplot a vyšší I_Z než PVC (70 °C).
Vždy dodržte kompatibilitu svorek a doporučené utahovací momenty výrobce.
Postup dimenzování krok za krokem
- Určete I_B z příkonu/štítku (u motoru přidejte η a cosφ).
- Zvolte způsob uložení (A1/A2, B1/B2, C, D1/D2…) podle skutečné trasy.
- Najděte I_Z pro typ kabelu (Cu/Al), izolaci (PVC/XLPE) a počet zatížených žil.
- Aplikujte korekce (teplota, seskupení, půda, harmonické) → získáte _I′Z.
- Porovnejte: musí platit _I_B ≤ I′Z.
- Spočítejte úbytek napětí a ověřte, že se vejdete do cíle (≈ 3 % světlo, ≈ 5 % ostatní).
- Zkontrolujte zkratové poměry a dobu odpojení pro zvolený jistič.
- Zapište výsledek (průřez, typ, uložení, korekce, výpočty) – ulehčíte si revizi.
Praktický příklad: bytový zásuvkový okruh 1×230 V
Zadání: zásuvkový okruh, kabel Cu/PVC 3×2,5 mm², způsob B2 (v trubce na zdi), délka trasy 25 m jedním směrem, teplota do 30 °C, jištění B16 A. Tabulkově 2,5 mm² v B2 unese přibližně kolem 20 A, takže _I_B (≈16 A) ≤ I′Z je splněno bez korekcí. Odhad úbytku: ΔU ≈ 16 A · (2·0,0175 Ω·mm²/m · 25 m / 2,5 mm²) ≈ 5,6 V → cca 2,4 % z 230 V – vyhoví návrhovému limitu a je zde i rezerva. Pokud by okolní teplota dlouhodobě stoupala k 40 °C nebo byste v jedné trubce vedli více zatížených okruhů, zvažte 4 mm².
Praktický příklad: třífázový motor 11 kW, 400 V
Zadání: motor 11 kW, η = 0,9, cosφ = 0,8, kabel Cu/PVC 4×6 mm² na povrchu (C), délka 60 m. Provozní proud I_B ≈ 11 000 / (1,732·400·0,9·0,8) ≈ 22 A. Základní I_Z pro 6 mm² v C je výrazně nad 22 A, tedy tepelně vyhoví. Úbytek napětí: ΔU ≈ 1,732·22·(0,0175·60/6) ≈ 6,7 V → ≈ 1,7 % z 400 V, tedy v pořádku. Při seskupení více motorových kabelů či vyšších teplotách přidejte rezervu a zvažte 10 mm².
Závěr
Dimenzovat kabel podle zatížení znamená porovnat reálný provozní proud s únosností kabelu po korekcích, uhlídat úbytek napětí a ověřit zkratové podmínky. Pokud platí _I_B ≤ I′Z, úbytek napětí držíte v doporučených mezích a jištění spolehlivě vypne i na konci vedení, máte zvolený průřez správně. V praxi si dopřejte malou rezervu – vyhnete se přehřívání i poklesům napětí při špičkách. V prostředí s vyšší teplotou, seskupením kabelů nebo u motorů se starty se vyplatí jít o stupeň výš. A pokud si nejste jistí, porovnejte dvě varianty: menší průřez často vyjde tepelně, ale větší dá lepší provozní klid a životnost. Pro nákup správného typu a průřezu pak jednoduše zvolte odpovídající kabel v naší nabídce.