Vyberte správný průřez vodiče a máte hotovo, nebo se v tom skrývá víc? Pokud zvolíte špatně, může se kabel zbytečně zahřívat, padat jištění nebo vznikat velké ztráty. V tomhle článku si ukážeme, podle čeho se průřez opravdu vybírá v praxi. Přečtěte si ho celý a budete mít jasno, co hlídat a proč.
Co je průřez vodiče a proč je tak důležitý
Průřez vodiče je plocha kovového jádra v milimetrech čtverečních a přímo ovlivňuje, kolik proudu vodič bezpečně přenese. Menší průřez znamená vyšší odpor, a tedy i větší zahřívání vodiče při stejném zatížení. Zároveň roste úbytek napětí, takže spotřebič na konci vedení může dostávat nižší napětí než má. Správná volba průřezu je tedy vždy kombinace bezpečnosti, spolehlivosti a rozumných nákladů, nejen číslo na plášti kabelu, které někde vyšlo v tabulce.
Podle čeho se průřez opravdu volí
V praxi se průřez neurčuje jen podle spotřebiče, ale podle celého obvodu. Zohledňuje se proudová zatížitelnost, což je schopnost vodiče odvést teplo v konkrétním uložení, a také to, jak je řešené jištění. Důležitá je délka trasy, protože delší vedení má vyšší odpor a tím i větší úbytek napětí. Roli hraje i okolní teplota, počet zatížených žil v kabelu a to, jestli je kabel ve zdi, v trubce, v izolaci nebo volně, protože každé uložení chladí jinak.
Jak poznáte, že je průřez malý?
Typickým signálem je, že se kabel nebo prodlužka při běžném provozu znatelně zahřívá, případně je teplý u zástrčky nebo spojů. Dalším příznakem je časté vybavování jističe při zátěži, která dříve fungovala, nebo kolísání výkonu, například slabší rozběh motoru či zhasínání světel při zapnutí jiného spotřebiče.
Problém ale může být i ve spoji, svorce nebo nekvalitním kontaktu, takže samotný průřez není vždy jediný viník. Pokud vidíte zbarvení izolace, zápach nebo stopy po přehřátí, je to okamžitý důvod k řešení, a ne k dalšímu zkoušení.
Jak spočítat proud ze spotřebiče
Když znáte příkon ve wattech, můžete si proud orientačně spočítat a získat první vodítko. U jednofázového napájení platí přibližně proud rovná se výkon děleno napětím, tedy W děleno V. U třífázového napájení vstupuje do výpočtu také účiník a tři fáze, takže proud vychází jinak a je snadné se splést, pokud použijete jednofázový postup. V reálné instalaci navíc často nejde o jeden spotřebič, ale o okruh se souběhem zátěží, kde je podstatné, jaký proud poteče dlouhodobě a opakovaně.
Úbytek napětí:
Úbytek napětí je rozdíl mezi napětím na začátku a na konci vedení, který vzniká odporem vodiče. Čím delší trasa a menší průřez, tím vyšší úbytek, a tím více se může projevit například slabším výkonem, horším rozběhem motoru nebo nestabilitou citlivější elektroniky.
U dlouhých přívodů, prodlužek nebo napájení vzdálených zařízení se často stává, že proudově by průřez stačil, ale kvůli úbytku je lepší zvolit větší průřez kabelu. Praktické pravidlo zní: když se vám délka začne blížit desítkám metrů a zátěž není malá, zkontrolujte úbytek napětí, protože to bývá nejčastější důvod, proč se průřez navyšuje oproti běžné volbě.
Způsob uložení a teplota:
Stejný průřez může mít v různých podmínkách výrazně odlišnou zatížitelnost. Kabel uložený volně ve vzduchu se chladí lépe než kabel v trubce, pod omítkou nebo v tepelně izolované konstrukci, kde se teplo hůř odvádí. Proto je důležité znát, jestli půjde kabel přes izolaci, v liště, ve svazku s dalšími kabely nebo třeba v zemi, protože to vše mění schopnost odvádět teplo.
Do toho vstupuje i okolní teplota, protože čím tepleji, tím menší rezervu pro zahřívání vodič má. V praxi to často znamená, že u zhoršeného chlazení a vyššího zatížení dává smysl zvolit vyšší průřez už z principu, i když by na papíře vycházel menší.
Měď vs hliník
Měď má nižší elektrický odpor než hliník, takže při stejném průřezu obvykle vede proud s menšími ztrátami a menším úbytkem napětí. U hliníku proto typicky potřebujete větší průřez pro srovnatelné parametry, a navíc je potřeba řešit správné připojení, materiál svorek a přechodové odpory.
V instalacích se dnes často používá měď právě kvůli lepší vodivosti a práci se svorkami, ale u některých přívodů a specifických aplikací se můžete setkat i s hliníkem. Pokud kombinujete materiály, je zásadní, aby byly použité spojovací prvky pro danou kombinaci určené, protože špatný přechod dokáže vytvořit lokální přehřívání spoje i u jinak správně zvoleného průřezu.
Jednofázové a třífázové obvody
U jednofázových okruhů se nejčastěji řeší zásuvky a světla, kde je potřeba sladit průřez, jištění a způsob použití okruhu. U třífázových přívodů, typicky pro varné desky, dílnu nebo stroje, je důležité správně určit proud v jednotlivých fázích a počítat s tím, že některé zátěže mohou být nerovnoměrné.
Z praxe platí, že třífázové přívody mohou vyžadovat větší průřezy nejen kvůli proudu, ale také kvůli délce a rozběhovým proudům motorů, aby nedocházelo k poklesům napětí. Pokud řešíte motor, kompresor nebo čerpadlo, sledujte kromě příkonu i rozběh, protože právě ten často odhalí, že je potřeba rezerva v průřezu i jištění.
Závěr
Jak vybrat průřez vodiče znamená vycházet z toho, jaký proud bude obvod dlouhodobě přenášet, jak je vedení dlouhé a jak je kabel uložený. Potom zkontrolujte, zda vyhoví úbytek napětí a zda je vše sladěné s jištěním a ochranami. U delších tras, vyšších výkonů a horšího chlazení téměř vždy pomůže zvolit větší průřez, protože sníží ztráty i zahřívání. Nezapomeňte zohlednit materiál vodiče, protože měď a hliník se chovají odlišně. Pokud si nejste jistí, zvolte bezpečnější řešení a nechte návrh zkontrolovat odborníkem, protože správná volba průřezu je základ pro bezpečnou a spolehlivou instalaci.