Υπολογισμός διατομής καλωδίων σε εγκαταστάσεις κινητήρων (ΕΛΟΤ HD-384)

ΜΕ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΤΗΝ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα είναι το μεγαλύτερο ρεύμα που μπορεί να διαρρέει συνεχώς και υπό δεδομένες συνθήκες έναν αγωγό χωρίς η θερμοκρασία του να υπερβεί μια προδιαγεγραμμένη τιμή.
Η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση εξαρτάται από τρείς παράγοντες: Από τη διατομή του αγωγού
Από το είδος της μόνωσής του
Από τις συνθήκες τοποθέτησης και λειτουργίας του.
Σύμφωνα με το πρότυπο του ΕΛΟΤ HD384 οι τιμές των μέγιστων επιτρεπόμενων ρευμάτων σε ηλεκτρικές γραμμές που αποτελούνται από αγωγούς με μόνωση από Χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC), Πολυαιθυλένιο διασταυρωμένου δεσμού (XLPE) και Ελαστικό αιθυλενιοττροπυλένιο (EPR), δίνονται από τους πίνακες 52-Κ1 και 52-Κ2. Οι τιμές που δίνονται στους παραπάνω πίνακες διορθώνονται βάσει των συντελεστών διόρθωσης των πινάκων 52-Δ1 και 52-Ε1 ανάλογα τον τρόπο όδευσης των καλωδίων και τις συνθήκες του περιβάλλοντος.
Για οποιεσδήποτε συνθήκες περιβάλλοντος οι τιμές των πινάκων 52-Κ1, 52-Κ2 θα πρέπει να πολλαπλασιαστούν με τους συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 52-Δ1.
Τα καλώδια θεωρούμε ότι είναι τοποθετημένα μόνα τους στον αέρα ή στο έδαφος με επαρκείς συνθήκες αερισμού. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση τοποθέτησης των καλωδίων σε ομάδες ή με τέτοιο τόπο που να επηρεάζονται μεταξύ τους οι τιμές των πινάκων 52-Κ1, 52-Κ2 θα πρέπει να πολλαπλασιαστούν με τους συντελεστές διόρθωσης του πίνακα 52-Ε1.
Για να εξασφαλίσουμε ότι η θερμοκρασία των αγωγών δεν θα φθάνει σε επικίνδυνες τιμές, η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τους αγωγούς πρέπει να είναι πάντοτε μικρότερη από το Μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα.

Η διαδικασία επιλογής της διατομής ενός μη υπόγειου αγωγού ή καλωδίου, αποτελείται από τα παρακάτω βήματα:

Βήμα 1: Υπολογισμός του ρεύματος φορτίου Ιφ=P/Uσυνφ
Βήμα 2: Προσδιορισμός του τρόπου της εγκατάστασης του αγωγού ή καλωδίου (π.χ. εντός εντοιχισμένου ηλεκτρολογικού σωλήνα, ή σε σχάρα διέλευσης καλωδίων ή απευθείας επίτοιχα κ.λ.π.)
Βήμα 3: Προσδιορισμός του συντελεστή διόρθωσης Δ1, ανάλογα με την θερμοκρασία του περιβάλλοντος εγκατάστασης και του υλικού μόνωσης του αγωγού.
Βήμα 4: Προσδιορισμός συντελεστή διόρθωσης Ε1, για ομαδοποιημένα, συνωστισμένα καλώδια με τυχαίο τρόπο, εντός του ίδιου ηλεκτρολογικού σωλήνα ή καναλιού διανομής, ή απευθείας πάνω στο δομικό υλικό ή πάνω στον ίδιο φορέα ή σε στρώση όταν πρόκειται για μη διάτρητο κανάλι διανομής.
Βήμα 5: Υπολογισμός ενός ρεύματος Iμ= Iφ /(Ε1 x Δ1)
Βήμα 6: Από τους πίνακες Κ1 ή Κ2 και ανάλογα με τον τύπο της εγκατάστασης του αγωγού ή του καλωδίου, το μονωτικό και το αγώγιμο υλικό του και το πλήθος των ενεργών αγωγών,
προσδιορίζεται η διατομή με ικανότητα μεταφοράς ρεύματος Ιτ>Iμ.

ΜΕ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΤΗΝ ΠΤΩΣΗ ΤΑΣΗΣ
Η πτώση τάσης παρουσιάζεται στις τροφοδοτικές γραμμές των συσκευών κατανάλωσης γιατί έχουν μεγάλο μήκος. Η πτώση τάσης σύμφωνα με τους παλαιούς ΚΕΗΕ ήταν 1% σε δίκτυο φωτισμού και 3% σε δίκτυο κίνησης. Με την ισχύ του ΕΛΟΤ HD 384, που αποτελεί το ισχύοντα ΚΕΗΕ, η επιτρεπόμενη πτώση τάση είναι 4% για όλες τις περιπτώσεις.
H σχέση η οποία μας δίνει την πτώση τάσης σε μονοφασική γραμμή είναι: ΔU=2ρ L I συνφ/s
Όπου:
Δυ= πτώση τάσης σε Volt.
ρ= ειδική αντίσταση του αγωγού σε Ω mm/m. Για τον χαλκό ρ= 0,018Ωmm/m.
L= το μήκος του αγωγού σε m.
Ι= η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό σε Αμπερ.
συνφ= ο συντελεστής ισχύος του φορτίου (για φωτισμό συνφ=1).
s= η διατομή του αγωγού σε mm.
Ελέγχουμε τη διατομή που υπολογίσαμε αν μας καλύπτει ως προς την πτώση τάσης. Αν η πτώση τάσης που υπολογίσαμε είναι μικρότερη από 9,2 volt οριστικοποιούμε τη διατομή. Αν η πτώση τάσης είναι μεγαλύτερη από 9,2 volt επιλέγουμε την αμέσως μεγαλύτερη. Παραδειγμα Υπολογισμου Διατομης Αγωγων

Πίνακας τροφοδοτεί φορτίο ισχύος 7,8 kW. Η εγκατάσταση θα αποτελείται από τρεις μονωμένους αγωγούς τύπου H 07V-U ή NYA (L, N, PE) μήκους 50 μέτρων, οι οποίοι τοποθετούνται μέσα σε πλαστικό σωλήνα για λόγους προστασίας. Ο σωλήνας τοποθετείται κάτω από το επίχρισμα του τοίχου. Ο συντελεστής ταυτοχρονισμού είναι 100 % και η θερμοκρασία περιβάλλοντος 40 0C. Να υπολογιστεί η διατομή των αγωγών.

ΠΙΝΑΚΑΣ 52-Κ2 (ΕΛΟΤ HD-384)
Μέγιστα επιτρεπόμενα ρεύματα (σε Α) ηλεκτρικών γραμμών με καλώδια στον αέρα (σε απόσταση από τοίχους ή άλλα δομικά υλικά) με μόνωση από PVC ή EPR ή XLPE.
Ο πίνακας αφορά κυρίως τις ηλεκτρικές γραμμές των βιομηχανικών ή παρόμοιων εγκαταστάσεων, όταν αυτές οι γραμμές αποτελούνται από καλώδια τοποθετημένα κατά τρόπο που να είναι ελεύθερη η κυκλοφορία του αέρα γύρω τους.

Αφορά ηλεκτρικές γραμμές με μονοπολικά ή πολυπολικά καλώδια, με μόνωση PVC, EPR, XLPE στις οποίες η απαγωγή θερμότητας δεν επηρεάζεται από τοίχο ή άλλα δομικά στοιχεία. Η απόσταση από τον πλησιέστερο τοίχο είναι μεγαλύτερη ή ίση προς 0,3D, όπου D η εξωτερική διάμετρος της γραμμής.