Výber kábla je kritickým krokom v elektroinštalácii a jej návrhu. Nesprávny výber môže viesť k bezpečnostným rizikám (ako je prehriatie alebo požiar), nadmernému poklesu napätia, poškodeniu zariadenia alebo nízkej účinnosti systému. Nižšie sú uvedené hlavné faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere kábla:
1. Základné elektrické parametre
(1) Prierezová plocha vodiča:
Prúdová zaťažiteľnosť: Toto je najdôležitejší parameter. Kábel musí byť schopný prenášať maximálny trvalý prevádzkový prúd obvodu bez prekročenia jeho povolenej prevádzkovej teploty. Pozrite si tabuľky prúdovej zaťažiteľnosti v príslušných normách (ako napríklad IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Pokles napätia: Prúd pretekajúci káblom spôsobuje pokles napätia. Nadmerná dĺžka alebo nedostatočný prierez môže viesť k nízkemu napätiu na strane záťaže, čo ovplyvní prevádzku zariadenia (najmä spúšťanie motora). Vypočítajte celkový pokles napätia od zdroja napájania k záťaži a uistite sa, že je v povolenom rozsahu (zvyčajne ≤ 3 % pre osvetlenie, ≤ 5 % pre výkon).
Odolnosť voči skratu: Kábel musí odolať maximálnemu možnému skratovému prúdu v systéme bez tepelného poškodenia predtým, ako sa aktivuje ochranné zariadenie (kontrola tepelnej stability). Väčšie plochy prierezu majú vyššiu odolnosť.
(2) Menovité napätie:
Menovité napätie kábla (napr. 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) nesmie byť nižšie ako menovité napätie systému (napr. 380 V, 10 kV) a akékoľvek možné maximálne prevádzkové napätie. Zohľadnite kolísanie napätia systému a podmienky prepätia.
(3) Materiál vodiča:
Meď: Vysoká vodivosť (~58 MS/m), vysoká schopnosť prenášať prúd, dobrá mechanická pevnosť, vynikajúca odolnosť proti korózii, ľahko sa s ňou manipuluje, vyššie náklady. Najčastejšie používaná.
Hliník: Nižšia vodivosť (~35 MS/m), vyžaduje väčší prierez na dosiahnutie rovnakej prúdovej zaťažiteľnosti, ľahšia hmotnosť, nižšie náklady, ale nižšia mechanická pevnosť, náchylný na oxidáciu, vyžaduje špeciálne nástroje a antioxidačnú zmes na spoje. Často sa používa pre nadzemné vedenia s veľkým prierezom alebo pre špecifické aplikácie.
2. Inštalačné prostredie a podmienky
(1) Spôsob inštalácie:
Vo vzduchu: Káblové žľaby, rebríky, potrubia, rúry, povrchová montáž pozdĺž stien atď. Rôzne podmienky odvodu tepla ovplyvňujú prúdovú zaťažiteľnosť (pre husté inštalácie je potrebné zníženie výkonu).
Pod zemou: Priamo zakopané alebo uložené v potrubí. Zvážte tepelný odpor pôdy, hĺbku zakopania, blízkosť iných zdrojov tepla (napr. parovodov). Vlhkosť pôdy a jej korozívnosť ovplyvňujú výber plášťa.
Pod vodou: Vyžaduje špeciálne vodotesné konštrukcie (napr. olovený plášť, integrovanú vodotesnú vrstvu) a mechanickú ochranu.
Špeciálna inštalácia: Vertikálne potrubia (zohľadnite vlastnú hmotnosť), káblové priekopy/tunely atď.
(2) Teplota okolia:
Teplota okolia priamo ovplyvňuje odvod tepla káblom. Štandardné tabuľky prúdovej zaťažiteľnosti sú založené na referenčných teplotách (napr. 30 °C vo vzduchu, 20 °C v pôde). Ak skutočná teplota prekročí referenčnú hodnotu, prúdová zaťažiteľnosť sa musí upraviť (znížiť). Venujte zvláštnu pozornosť prostrediam s vysokými teplotami (napr. kotolne, tropické podnebie).
(3) Blízkosť k iným káblom:
Husté inštalácie káblov spôsobujú vzájomné zahrievanie a zvyšovanie teploty. Viacero káblov inštalovaných paralelne (najmä bez rozostupu alebo v tej istej káblovodnej rúre) sa musí odľahčiť na základe počtu a usporiadania (dotýkajúce sa/nedotýkajúce sa).
(4) Mechanické namáhanie:
Ťahové zaťaženie: Pri vertikálnych inštaláciách alebo dlhých ťahových vzdialenostiach zvážte vlastnú hmotnosť kábla a ťahové napätie; vyberte káble s dostatočnou pevnosťou v ťahu (napr. oceľové pancierové káble).
Tlak/náraz: Priamo uložené káble musia odolávať zaťaženiu povrchovou dopravou a rizikám z výkopových prác; káble montované na žľaby môžu byť stlačené. Armovanie (oceľová páska, oceľový drôt) poskytuje silnú mechanickú ochranu.
Polomer ohybu: Počas inštalácie a otáčania nesmie byť polomer ohybu kábla menší ako povolené minimum, aby sa predišlo poškodeniu izolácie a plášťa.
(5) Nebezpečenstvá pre životné prostredie:
Chemická korózia: Chemické závody, čistiarne odpadových vôd a oblasti so soľnou hmlou na pobreží vyžadujú plášte odolné voči korózii (napr. PVC, LSZH, PE) a/alebo vonkajšie vrstvy. Môže byť potrebné nekovové pancierovanie (napr. sklenené vlákno).
Kontaminácia olejom: Sklady ropy a obrábacie dielne vyžadujú plášte odolné voči oleju (napr. špeciálne PVC, CPE, CSP).
UV žiarenie: Káble vystavené vonkajšiemu žiareniu vyžadujú plášť odolný voči UV žiareniu (napr. čierny PE, špeciálny PVC).
Hlodavce/termity: V niektorých oblastiach sa vyžadujú káble odolné voči hlodavcom/termitom (plášte s repelentmi, pevné plášte, kovové pancierovanie).
Vlhkosť/Ponorenie: Vlhké alebo ponorené prostredie vyžaduje dobré konštrukcie na blokovanie vlhkosti/vody (napr. radiálne blokovanie vody, kovový plášť).
Výbušné atmosféry: Musia spĺňať požiadavky na ochranu pred výbuchom v nebezpečných priestoroch (napr. spomaľovače horenia, LSZH, káble s minerálnou izoláciou).
3. Štruktúra kábla a výber materiálu
(1) Izolačné materiály:
Zosieťovaný polyetylén (XLPE)Vynikajúci výkon pri vysokých teplotách (90 °C), vysoká prúdová zaťažiteľnosť, dobré dielektrické vlastnosti, chemická odolnosť, dobrá mechanická pevnosť. Široko používaný pre káble stredného/nízkeho napätia. Prvá voľba.
Polyvinylchlorid (PVC): Nízke náklady, vyspelý proces, dobrá retardácia horenia, nižšia prevádzková teplota (70 °C), krehký pri nízkej teplote, pri horení uvoľňuje toxické halogénové plyny a hustý dym. Stále široko používaný, ale čoraz obmedzovanejší.
Etylénpropylénový kaučuk (EPR): Dobrá flexibilita, odolnosť voči poveternostným vplyvom, ozónu, chemikáliám, vysoká prevádzková teplota (90 °C), používa sa na mobilné zariadenia, námorné vozidlá, banské káble. Vyššie náklady.
Ostatné: Silikónová guma (>180 °C), minerálna izolácia (MI – medený vodič s izoláciou z oxidu horečnatého, vynikajúca požiarna odolnosť) pre špeciálne aplikácie.
(2) Materiály plášťa:
PVC: Dobrá mechanická ochrana, spomaľovač horenia, nízka cena, široko používaný. Obsahuje halogény, pri horení toxický dym.
PE: Vynikajúca odolnosť voči vlhkosti a chemikáliám, bežná pre vonkajšie plášte priamo uložených káblov. Slabá retardácia horenia.
Nízky dym bez halogénov (LSZH / LS0H / LSF)Nízka dymivosť, netoxický (bez halogénových kyslých plynov), vysoká priepustnosť svetla počas horenia. Povinné vo verejných priestoroch (metro, nákupné centrá, nemocnice, výškové budovy).
Polyolefín s ochranou proti horeniu: Spĺňa špecifické požiadavky na ochrannú vrstvu proti horeniu.
Pri výbere by sa mala zohľadniť odolnosť voči vplyvom prostredia (olej, poveternostné podmienky, UV žiarenie) a mechanická ochrana.
(3) Tieniace vrstvy:
Tienenie vodiča: Vyžaduje sa pre káble stredného/vysokého napätia (> 3,6/6 kV), vyrovnáva elektrické pole na povrchu vodiča.
Izolačný štít: Vyžaduje sa pre káble stredného/vysokého napätia, funguje s tienením vodiča pre úplnú kontrolu poľa.
Kovové tienenie/pancier: Poskytuje EMC (ochranu proti rušeniu/znižuje emisie) a/alebo ochranu pred skratom (musí byť uzemnené) a mechanickú ochranu. Bežné formy: medená páska, medený drôtený opletenie (tienenie + skrat), oceľový páskový pancier (mechanická ochrana), oceľový drôtený pancier (pevnosť v ťahu + mechanická ochrana), hliníkový plášť (tienenie + radiálna vodotesnosť + mechanická ochrana).
(4) Typy pancierovania:
Oceľový drôtený pancier (SWA): Vynikajúca ochrana proti tlaku a všeobecnej ťahovej sile, pre priame uloženie do zeme alebo pre potreby mechanickej ochrany.
Pozinkovaný drôtený pancier (GWA): Vysoká pevnosť v ťahu, pre vertikálne vedenia, veľké rozpätia, podvodné inštalácie.
Nekovové pancierovanie: Páska zo sklenených vlákien poskytuje mechanickú pevnosť a zároveň je nemagnetická, ľahká, odolná voči korózii, pre špeciálne požiadavky.
4. Bezpečnostné a regulačné požiadavky
(1) Odolnosť proti ohňu:
Vyberte káble, ktoré spĺňajú príslušné normy pre spomaľovanie horenia (napr. IEC 60332-1/3 pre spomaľovanie horenia jednoduchých/zväzkových káblov, BS 6387 CWZ pre požiarnu odolnosť, GB/T 19666) na základe rizika požiaru a potrieb evakuácie. Verejné a evakuačné priestory musia používať káble so spomaľovačom horenia LSZH.
(2) Ohňovzdornosť:
Pre kritické obvody, ktoré musia zostať pod napätím počas požiaru (požiarne čerpadlá, dymové ventilátory, núdzové osvetlenie, alarmy), použite ohňovzdorné káble (napr. káble MI, konštrukcie s organickou izoláciou potiahnuté sľudovou páskou) testované podľa noriem (napr. BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Bez halogénov a s nízkym obsahom dymu:
Povinné v oblastiach s vysokými požiadavkami na bezpečnosť a ochranu zariadení (dopravné uzly, dátové centrá, nemocnice, veľké verejné budovy).
(4) Súlad s normami a certifikácia:
Káble musia spĺňať povinné normy a certifikácie v mieste projektu (napr. CCC v Číne, CE v EÚ, BS vo Veľkej Británii, UL v USA).
5. Ekonomika a náklady životného cyklu
Počiatočné investičné náklady: Cena kábla a príslušenstva (spojky, koncovky).
Náklady na inštaláciu: Líšia sa v závislosti od veľkosti kábla, hmotnosti, flexibility a jednoduchosti inštalácie.
Prevádzkové náklady na straty: Odpor vodiča spôsobuje straty I²R. Väčšie vodiče sú spočiatku drahšie, ale znižujú dlhodobé straty.
Náklady na údržbu: Spoľahlivé a odolné káble majú nižšie náklady na údržbu.
Životnosť: Vysokokvalitné káble môžu vo vhodnom prostredí vydržať viac ako 30 rokov. Dôkladne ich zhodnoťte, aby ste sa vyhli výberu káblov s nízkymi špecifikáciami alebo nízkou kvalitou len na základe počiatočnej ceny.
6. Ďalšie úvahy
Fázová sekvencia a označenie: Pri viacžilových kábloch alebo inštaláciách s oddelenými fázami zabezpečte správnu fázovú sekvenciu a farebné kódovanie (podľa miestnych noriem).
Uzemnenie a vyrovnanie potenciálov: Kovové tienenie a pancier musia byť spoľahlivo uzemnené (zvyčajne na oboch koncoch) kvôli bezpečnosti a tieneniu.
Rezervná marža: Zvážte možný budúci nárast zaťaženia alebo zmeny trasy, v prípade potreby zväčšite prierez alebo rezervujte náhradné obvody.
Kompatibilita: Káblové príslušenstvo (oká, spojky, koncovky) musí zodpovedať typu kábla, napätiu a veľkosti vodiča.
Kvalifikácia a kvalita dodávateľa: Vyberte si renomovaných výrobcov so stabilnou kvalitou.
Pre optimálny výkon a spoľahlivosť ide výber správneho kábla ruka v ruke s výberom vysokokvalitných materiálov. V spoločnosti ONE WORLD poskytujeme komplexný sortiment surovín pre drôty a káble – vrátane izolačných zmesí, plášťových materiálov, pások, výplní a priadzí – prispôsobených tak, aby spĺňali rôzne špecifikácie a normy, a tým podporovali bezpečný a efektívny návrh a inštaláciu káblov.
Čas uverejnenia: 15. augusta 2025