Ako vypočítať prierez kábla?

Prierez kábla sa vypočíta pomocou A = (k × ρ × I × L) / V_drop, kde k je systémový faktor (2 pre jednofázový/jednosmerný prúd, √3 pre trojfázový), ρ je merný odpor vodiča, I je prúd v ampéroch, L je dĺžka jednosmerného kábla v metroch a V_drop je povolený pokles napätia vo voltoch.

Prečo je úbytok napätia dôležitý pri dimenzovaní kábla?

Nadmerný pokles napätia spôsobuje, že zariadenie prijíma nižšie napätie, ako je menovité, čo vedie k slabému výkonu, prehrievaniu motorov, stmievaniu svetiel a možnému poškodeniu zariadenia. Väčšina noriem odporúča obmedziť pokles napätia na 3-5% napájacieho napätia.

Aký je rozdiel medzi medenými a hliníkovými káblami?

Meď má nižší merný odpor (0,0175 Ω·mm²/m) ako hliník (0,0283 Ω·mm²/m), čo znamená, že medené káble dokážu prenášať rovnaký prúd s menším prierezom. Hliník je však ľahší a lacnejší. Hliník vyžaduje približne 1,6-násobok prierezu medi na rovnakú prúdovú kapacitu.

Aké sú štandardné rozmery káblov?

Štandardné prierezy káblov podľa normy IEC 60228 sú: 0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 a 300 mm². Vypočítaný prierez by sa mal vždy zaokrúhliť nahor na najbližšiu štandardnú veľkosť.

Ako previesť AWG na mm²?

Bežné konverzie: 14 AWG ≈ 2,08 mm², 12 AWG ≈ 3,31 mm², 10 AWG ≈ 5,26 mm², 8 AWG ≈ 8,37 mm², 6 AWG ≈ 13,3 mm², 4 AWG ≈ 21,2 mm², 2 AWG ≈ 33,6 mm², 1/0 AWG ≈ 53,5 mm², 4/0 AWG ≈ 107 mm².

Bezplatný inžiniersky nástroj

Kalkulačka prierezu kábla

Určte správnu veľkosť vodiča (mm²) na základe prúdu, dĺžky kábla, napätia a povoleného úbytku napätia. Automaticky zaokrúhlite na najbližšiu štandardnú veľkosť IEC.

IEC 60228 Cu & Al mm² a AWG

Prúd (A)

Dĺžka kábla (m, jednosmerná)

Napätie (V)

Typ systému

Maximálny pokles napätia (%)

Materiál vodiča

Rýchle predvoľby

Výsledky

Požadovaná štandardná veľkosť kábla

—

Vypočítaný prierez (presný)

—

Skutočný úbytok napätia (štandardná veľkosť)

—

Percentuálny pokles napätia

—

Ekvivalent AWG

—

Vzorec pre prierez kábla

Minimálny požadovaný prierez vodiča na zotrvanie v rámci povoleného úbytku napätia je:

k — systémový faktor: 2 pre jednofázový striedavý a jednosmerný prúd, √3 pre trojfázový striedavý prúd
ρ — merný odpor vodiča (Ω·mm²/m): Cu = 0,0175, Al = 0,0283
I — prúd (A)
L — dĺžka jednosmerného kábla (m)
V_pokles — povolený úbytok napätia (V)

Prípustný pokles napätia

Skutočný pokles napätia

Akonáhle je vybraná štandardná veľkosť kábla A_štandard je vybraný:

Štandardné rozmery káblov (IEC 60228)

mm²	AWG (približne)	mm²	AWG (približne)
0.75	18 AWG	25	4 AWG
1.0	17 AWG	35	2 AWG
1.5	15 AWG	50	1/0 AWG
2.5	13 AWG	70	2/0 AWG
4	11 AWG	95	3/0 AWG
6	9 AWG	120	4/0 AWG
10	7 AWG	150	300 MCM
16	5 AWG	185	350 MCM

Praktický príklad

Príklad – Jednofázový obvod 230 V

Vzhľadom na to, že: I = 10 A, L = 30 m, V = 230 V, maximálny pokles = 3%, meď

V_{pokles (povolený)} = 230 × 3/100 = 6,9 V

A = 2 × 0,0175 × 10 × 30 / 6,9 = 1,52 mm²

Štandardná veľkosť: 2,5 mm² (zaokrúhlené nahor)

Skutočný V_pokles = 2 × 0,0175 × 10 × 30 / 2,5 = 4,2 V = 1.83%

⚠️ Poznámka: Táto kalkulačka dimenzuje kábel iba na základe úbytku napätia. Vždy skontrolujte, či zvolená veľkosť kábla spĺňa aj požiadavky na prúdovú zaťažiteľnosť (ampérovú zaťažiteľnosť) podľa miestnych elektrotechnických predpisov (napr. IEC 60364, NEC).

Prierez kábla sa vypočíta podľa vzorca: A = (k × ρ × I × L) / V_drop, kde k je koeficient sústavy (2 pre jednofázovú sústavu/DC, √3 pre trojfázovú sústavu), ρ je rezistivita vodiča, I je prúd a L je dĺžka kábla v jednom smere.

Vypočítaná hodnota sa má zaokrúhliť nahor na nasledujúci štandardný rozmer podľa IEC 60228, aby skutočný úbytok napätia zostal v stanovených medziach.

Nadmerný úbytok napätia spôsobuje, že zariadenie dostáva nižšie napätie, než je jeho menovité napätie, čo vedie k:

Prehrievaniu motora a zníženiu krútiaceho momentu
Stmievaniu alebo blikaniu svetiel
Poruchám citlivých elektronických zariadení
Zvýšeným stratám energie v kábli

Väčšina elektrotechnických predpisov (IEC 60364, NEC) odporúča udržiavať úbytok napätia od napájacieho bodu po záťaž pod 3–5%.

Meď (ρ = 0.0175 Ω·mm²/m) má nižšiu rezistivitu než hliník (ρ = 0.0283 Ω·mm²/m), čo znamená, že medené káble potrebujú pri rovnakom prúde menšie prierezy. Avšak:

Meď: Lepšia vodivosť, menšie rozmery, jednoduchšie ukončovanie, dlhšia životnosť
Hliník: Nižšia hmotnosť (~30% hmotnosti medi), výrazne lacnejší, uprednostňovaný pri distribúcii elektrickej energie vo veľkom rozsahu

Pri rovnakej prúdovej zaťažiteľnosti hliník vyžaduje približne 1.6× väčší prierez než meď.

Štandardné prierezy káblov podľa IEC 60228 sú:

Malé: 0.75, 1.0, 1.5, 2.5, 4, 6 mm²
Stredné: 10, 16, 25, 35, 50 mm²
Veľké: 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 mm²

Vypočítaný prierez vždy zaokrúhlite nahor na nasledujúci štandardný rozmer — nikdy nezaokrúhľujte nadol.

Bežné prevody AWG na mm²:

14 AWG ≈ 2.08 mm² (najbližší štandardný prierez: 2.5 mm²)
12 AWG ≈ 3.31 mm² (najbližší štandardný prierez: 4 mm²)
10 AWG ≈ 5.26 mm² (najbližší štandardný prierez: 6 mm²)
8 AWG ≈ 8.37 mm² (najbližší štandardný prierez: 10 mm²)
6 AWG ≈ 13.3 mm² (najbližší štandardný prierez: 16 mm²)
4 AWG ≈ 21.2 mm² (najbližší štandardný prierez: 25 mm²)
2 AWG ≈ 33.6 mm² (najbližší štandardný prierez: 35 mm²)
1/0 AWG ≈ 53.5 mm² (najbližší štandardný prierez: 50 mm²)
4/0 AWG ≈ 107 mm² (najbližší štandardný prierez: 120 mm²)

Vzorec je: mm² = 0.012668 × 92^{((36−AWG)/19.5)}

Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.