Automatizálás

Méretezés

Villanyszerelés

Kisfeszültségű vezetékek méretezése

A kisfeszültségű hálózatok feladata a fogyasztók villamos energiával való ellátása.
A kisfeszültségű vezetékeket méretezni és ellenôrizni kell, hogy eleget tesznek-e a vonatkozó szabványi előírásoknak. A vezetékszakaszokat melegedésre és feszültségesésre méretezzük.
A két számítás alapján kijön a vezető minimális keresztmetszeti értéke, a nagyobbikat kell figyelembe venni és a szabványos méretsorban a következő méretű vezetéket kell választani.

1. Feszültségesésre való méretezés

Az egyen- és váltakozó feszültségen történő energiaszállításnál a vezetékek hatásos ellenállásán feszültségesés jön létre. Az épületen belüli különböző jellegű kisfeszültségű elosztóvezetékeken a feszültségesés megengedett értékei:
Háztartásokban

• Világítási hálózat: 2%
• Egyéb fogyasztó: 3%

Ipari fogyasztóknál

• Világítási hálózat: 2%
• Egyéb fogyasztó: 3-5%

Figyelem: a megadott értékek a szolgáltató áramvételi pontjától (mérőhely) a fogyasztó berendezésig a teljes vezetékszakaszra vonatkoznak, vagyis ha a hálózat egy vagy több alelosztót is tartalmaz, ennek megfelelően egy-egy szakaszra értelemszerűen kisebb értékek vonatkoznak!
A vezetékek feszültségesésre való méretezésének menete a következő:
- meghatározzuk az adott vezetékszakaszra tervezett fogyasztók maximális áramfelvételét (ha ez ismeretlen, vegyük alapul a tervezett biztosítónál egy mérettel nagyobb biztosító áramértékét)
- a megadott megengedett százalékos feszültségesés (Ɛ) ismeretében kiszámítjuk a megengedett feszültségesés fázisértékének (egy vezetőre jutó) nagyságát:
Egyenáramú és egyfázisú vezeték esetén:
Ue= Ɛ/100*U/2
Háromfázisú vezeték esetén:
Ue = Ɛ/100*Uv/√3
- a vezetők szükséges keresztmetszetét a terhelő hatásos áram és a megengedett feszültségesés ismeretében az alábbiak szerint határozzuk meg:
Ue =Ih*R=Ih*ƍ*l/A
ebbôl fejezzük ki a keresztmetszetet
A= ƍ/ Ue *Ih*l
majd válasszuk a következô nagyobb szabványos keresztmetszetet.
Vezetők ellenállását a következő táblázat tartalmazza (Ω/km):

Névleges kereszt-metszet, mm2	A vezetőben levő huzalok száma legalább	Csupasz rézhuzal		Ónozott rézhuzal		Alumíniumhuzal
		egyerű	többerű	egyerű	többerű	egyerű	többerű
1	1	17,7	18,1	17,9	18,2	29,3	29,9
1,5	1	11,9	12,1	12,0	12,2	19,7	20,0
2,5	1	7,14	7,28	7,21	7,35	11,8	12,0
4	1	4,47	4,56	4,51	4,6	7,39	7,54
6	1	2,97	3,03	3,00	3,06	4,91	5,01
6	7	3,02	3,08	3,05	3,11	4,99	5,09
10	1	1,77	1,81	1,79	1,83	2,94	3,00
10	7	1,79	1,83	1,81	1,84	1,96	3,02
16	7	1,13	1,15	1,14	1,16	1,87	1,91
25	7	0,712	0,727	0,719	0,734	1,18	1,20

- Behelyettesítve a gyakorlatban leggyakrabban előforduló 3 fázisú váltakozó áramú betáplálásra vonatkozó paramétereket
Ɛ=3%
Uv=400V
ƍréz=0,0174 Ω*mm2/m
ƍalu=0,028 Ω*mm2/m
az alábbi egyszerűsített képletet kapjuk: Aréz=0,0025Ih*l
Aalu=0,004Ih*l
[A]=mm2, [Ih]=A, [l]=m
Jelentős energiaigényű megtáplálások esetén érdemes pontos számítást végezni, amivel elkerülhetô a túlméretezésből eredő többletköltség vagy az alulméretezés következtében fellépô meghibásodás.

 

2. A vezetékek melegedésre való ellenőrzése

A vezetékek feszültségesésre való méretezésénél kiszámított, illetve kiválasztott szabványos vezető keresztmetszetet melegedésre mindig ellenőrizni kell. A melegedére történő ellenőrzésnél azonban mindig a teljes (látszólagos) áramot kell figyelembe venni. A gyakorlatban a vezetékek melegedésre való méretezése nem számítással, hanem terhelési táblázatokkal történik. A táblázatban a vezetékek terhelhetősége három: A, B és C terhelési csoportban van megadva. Az alapterhelés 25 °C környezeti hőmérsékleten értendő, az áramvezető megengedett melegedése gumiszigetelés esetén 35°C, műanyag szigetelés esetén 45°C.
A terhelési csoportok:

• A csoport: tömör szerelőlapon vagy több rétegben egymáson fekvő védőcsőben elhelyezett vezetékek (a lakásokban a fogyasztásmérő utáni vezetékek kivételével),
• B csoport: az A csoportba nem tartozó vezetékek és a lakások villamos alapfűtésének vezetékei (a lakásokban a fogyasztásmérő utáni vezetékek kivételével),
• C csoport: a lakások fogyasztásmérő utáni vezetékei.

A terhelési táblázatból megnézzük, hogy a szóban forgó vezeték keresztmetszete mekkora árammal terhelhető. Ha nem felel meg, akkor azt a hozzá legközelebb álló, nagyobb szabványos keresztmetszetű vezetőt kell választani, amely melegedés szempontjából is megfelelő. Ezt az ellenőrzést minden esetben el kell végezni.

A vezető keresztmetszete mm2	Megengedett terhelés A
	A csoport		B csoport		C csoport
	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al
0,5	7	-	10	-	13	-
0,75	10	-	13	-	16	-
1	12	-	16	-	20	-
1,5	16	13	20	17	25	22
2,5	20	16	27	21	34	27
4	27	21	36	29	45	35
6	35	27	47	37	57	45
10	48	36	65	51	78	63
16	63	51	87	68	104	82
25	83	69	115	90	137	107
35	110	86	143	112	168	132
50	140	110	178	140	210	165
70	175	140	220	173	260	205
95	215	175	265	210	310	245
120	255	205	310	245	365	285
150	295	235	355	280	415	330
185	340	270	405	320	475	375
240	400	300	480	380	560	440
300	470	375	555	435	645	510
400	570	450	690	540	770	605
500	660	530	820	640	880	690

Módosító tényezők: