Podľa čoho dimenzovať prierezy vodičov v rozvádzačoch?

[Juraj Hámorský]

Neviete mi poradiť, kde nám hľadať prúdové zaťaženie menších prierezov vodiča (0,5 ; 0,75 ; 1) uložených v perforovaných žľaboch v rozvádzači?

V norme pre rozvádzače 61 439 sa nachádza tabuľka s vodičmi od 1,5 a to neuvažujú s uložením v perforovaných žľaboch. Možno som sa zle pozeral skúste ma nasmerovať.

[Jiří Schwarz]

Pokud je to silový rozvod nn, tak bych o menším průřezu než 1,5mm² nepřemýšlel.

Pokud je to už něco na MN (malé napětí, např. zvonem, měření a regulace,...),  tak tam je to na individuálním posouzení podle předpokládanéh o odběru, jištění,...

[Martin Kurka]

Moje norma živitelka pro strojní zařízení říká, že nejmenší dimenzí silového vodiče v rozvaděči z mechanického hlediska je 0,75mm. níž mohu jen za hodně zvláštních podmínek, do kterých nepatří ukládání v perforovaných žlabech.
Z praktického hlediska vychází dimenze vodičů pod 1,5-1mm² už ne jen podle nějakých velkých výpočtů, ale podle okrajových podmínek.
Jednou z nich je nejmenší povolená mechanická pevnost, druhou velikost svorek, do kterých se tyto vodiče připojují, třetí je izolace vodičů, která musí zajistit izolační bariéru (oddělení) silových a PELV obvodů.
Menší průřezy než 0,75 už bývají jen řídící obvody, Ty už je nutné dimenzovat hlavně podle mechanické pevnosti, úbytků na malém napětí, impedanci smyčky řídících obvodů (aby byly všechny obvody vypnuty při zkratu na řídícím obvodu) a hlavně z oné z hlediska elektrické pevnosti pro oddělení PELV a ostatních výkonových obvodů.

Nějaké souběhy jsou u řídících obvodů prakticky irelevantní, protože v jednom žlabu nemůže jít větší řídící proud než je součtový proud zdroje řídícího napětí, nebo oddělovacího transformátoru . Například i kdyby bylo ve žlabu 40x40 90 tmavomodrých vodičů 0,5mm²  nepoteče tímto snopem větší celkový proud, než celkový proud DC zdroje 24V, který máte třeba pro 3A. Tudíž na ten snop můžete pohlížet jako na jediný tlustý vodič,  kterým tečou 3A. Pokud zaručíte, že za zdrojem je jistič, jističe nebo pojistky, které vypnou zkrat na řídícím obvodu někde uvnitř stroje (prakticky stačí uvažovat zkrat na kostru),  pak ten jeden snop lze pro řídící obvody považovat za tolik paralelních vodičů, kolik je pojistek rozjišťujících řídící obvody s předřazenou skupinovou pojistkou jejiž hodnota je kapacita (pojistka) zdroje. Pokud na tento případ aplikujete klasické postupy pro dimenzování vodičů v souběhu, vidíte, že se tím mimo výjimečných spotřebičů v řídících obvodech nemusíte zabývat.
Výjimečné spotřebiče jsou přímo z řídicích obvodů napájené motorky podavačů a servoventilů, elektromagneti cké brzdy a spojky a elektromagnety výkonných hydraulických ventilů, ledkové osvětlení scén pro kamerové systémy apod. U těchto spotřebičů již vás ovšem silně zajímá dimenze vodičů, mívají zvláštní rozjištění a nekdy i zvláštní zdroje. Jsou to takové "polořídící obvody",  někdo je řeší jako silové, někdo jako součást řídících. Pokud je už na vážkách, zda je to ještě řízení, nebo už silovina, je to indikace, že se musíte zaměřit na dimenzování jejich vodičů, zdrojů a jištění individuálně.

[Martin Kurka]

Pokračování:
U silových obvodů se postupuje od zadu. Co ten obvod napájí. Třeba reverzační motor. Dimenze kabelu k motoru vyjde např. 4x4mm². Pokud v rozvaděči použijete stejnou dimenzi, nemůžete udělat chybu, protože kabel k motoru už ve stojním zařízení zcela určitě jde v souběhu s jinými kabely, musíte jej dimenzovat i z hlediska impedance smyčky a navíc jej musít dimenzovat i z hlediska úbytku napětí k motoru. Při výpočtu dimenzí vodiče k motoru z hlediska impedance smyčky už vám tedy vyjde minimální dimenze vodiče v rozvaděči z hlediska smyčky. Z hlediska smyčky už nemůžete prakticky snížit průřez vodiče na části trasy.
Pro výpočet smyčky a jištění je základní údaj dimenze za Sichru, nebo z výpočtového motorového pravítka Siemens či Moeller. Tato pravítka jsou jak v papírové, tak v elektronické podobě. Dávají hodně dobrý přehled a máte-li více zkušeností jedete podle nich plus přídavky průřezů podle zkušeností (jak to vyšlo posledně počítané)  a přepočítáváte jen tam, kde to citem vidíte na výpočet.
http://www.eatonelektrotechnika.cz/sk/elektronicke-pravitko-motorove-vyvody.html

Při dimenzování kabelu z hlediska oteplení, pokud vám vyjde průřez o jeden stupeň výše, bude to potřeba zvýšit i v rozvaděči (vyjma kazetových a přípojnicových moderních rozvaděčů s motorovými kompaktními vývody).Vyjde-li kabel o dva stupně výš, bude asi stačit v rozvaděči jen o jeden výše. Obdobně to je i u úbytku napájení, tam můžete jít možná i na základní "smyčkovou" dimenzi.

[Martin Kurka]

Pokračování:
Souhrnem je nutné ještě poukázat na to, že výpočty dimenzí, proudů a soudobostí použijete i pro výpočet oteplení rozvaděče, když budete počítat příspěvek oteplení rozvaděče z oteplení vnitřních vodičů.
Pohled na problematiku dimenzování z této stránky je důležitý i z hlediska prvotního dimenzování. Když vám vychází například podle předešlých kritírií  průřez vodiče těsně 2,5, pak s vědomím, že rozvaděč nebude mít klimatizaci, ale jen nucené chlazení je rozumné volit průřez 4mm²,  protože sice bude dražší cena za vodiče, ale ušetříte za drahou klimatizační jednotku.
A pohled i ze stránky oteplení rozvaděče a ekonomiky říká - volit prostorové uspořádání rozvaděče tak, aby nejsilnější vývody byly co nejkratší a měly co nejméně ohybů a spojů. I za cenu kilometrů tenkých vodičů řídících obvodů. Na to jsou dobré CAD nástroje s "gumovými" vodiči, kdy ui přemísťováním přístrojů vidíte, které vodiče se natahují, případně se hned počítají délky vodičů, nebo objemy mědi.


P.S.
Ještě upřesnění k tomu příkladu se snopem řídících vodičů - může tam téci 2x3A (tam i zpátky do zdroje),  myslel jsem při zkratu na kostru, ale v normálním provozu tudy jde tam i provozní proud zpět do zdroje, nejen ven.
Mimochodem zde vidíte i praktický vliv požadavku, aby na strojním zařízení byla celistvost PE a krytů 0,1Ω. To je i zpětný vodič pro poruchovou smyčku řídících obvodů.  

[Jan Bocek]

Neviete mi poradiť, kde nám hľadať prúdové zaťaženie menších prierezov vodiča (0,5 ; 0,75 ; 1) uložených v perforovaných žľaboch v rozvádzači?

V norme pre rozvádzače 61 439 sa nachádza tabuľka s vodičmi od 1,5 a to neuvažujú s uložením v perforovaných žľaboch. Možno som sa zle pozeral skúste ma nasmerovať.

Norma živitelka, jak nazval normu kolega Martin Kurka, pro pracovní stroje a moderně pro Bezpečnost strojního zařízení-Elektrické zařízení strojů ČSN EN 60204-1 ed. 2 v kapitole 12 uvádí uvedenou tabulku 5 pro nejmenší průřezy měděných  z hlediska dostatečné mechanické pevnosti.

Z hlediska proudové zatižitelnosti v normálním provozu pak uvádí pod článkem 12.4 tabulku 6 pro příklady proudové zatižitelnosti při teplotě +40 stupňů C
Pro uložení vodičů do žlábu se uvažuje pro
1,0        10,1A
0,75        8,5A
0,5          7,5A
0,2          4,3A

V poznámce je uvedeno, že uvedené zatížení je založeno na jednom páru řídících obvodů pro průřezy 0,2 až 0,75 mm2. Při větším  počtu zatížených dvojic se použije přepočítací součinitel podle tabulek D.2 a D.3

Z praktického hlediska při instalacích strojního zařízení jak v rozvaděčích, tak ve vnější instalaci při návrhu i realizaci končím u nejmenšího průřezu 1 mm2. Je to z podobných důvodů, které zde byly popsány.

Navíc řídící obvody jsou často rozděleny do jednotlivých samostatně jištěných větví.
Jištění trubičkovými pojistky ve svorkách RSA4 s hodnotou 2-3A