Curenții admisibili (Iz) și factorii de corecție

Ce înseamnă „curent admisibil" (Iz)

Curentul admisibil al unui conductor este intensitatea maximă pe care o poate transporta în regim permanent fără ca temperatura conductorului să depășească temperatura maximă admisă pentru tipul de izolație. Pentru izolația din PVC, temperatura maximă a conductorului este de 70 °C; pentru izolația din XLPE (polietilenă reticulată), 90 °C — valori indicate explicit în antetul tabelelor din normativ.

I7-2011 dă aceste valori în Anexele 5.10–5.17, sub forma „Curenți admisibili, în amperi, pentru modurile de pozare de referință din Anexa 5.5". Pe lângă temperatura conductorului, antetul fiecărui tabel mai fixează o condiție de referință, iar valorile presupun implicit un singur circuit:

• Temperatura ambiantă de referință: 30 °C — scrisă în antet, alături de temperatura conductorului (70/90 °C)
• Un singur circuit — baza tabelelor (fără cabluri grupate alături care să se încălzească reciproc); gruparea se corectează separat prin factorul K2 (Anexa 5.19)

De ce nu te oprești la valoarea din tabel

Dacă instalația ta nu se află în condițiile de referință ale tabelului, valoarea din tabel trebuie corectată. Normativul prevede doi factori principali care se înmulțesc cu Iz pentru a obține curentul admisibil real (notat aici I'z):

• K1 — factorul de temperatură ambiantă, când temperatura mediului diferă de 30 °C (Anexa 5.18)
• K2 — factorul de grupare, când mai multe circuite sau cabluri multiconductoare sunt pozate împreună (Anexa 5.19)

În condițiile uzuale — mediu mai cald de 30 °C sau cabluri grupate — acești factori sunt subunitari și scad curentul admisibil. Un cablu care „pe hârtie" duce 27 A poate ajunge, după corecții, la 21–22 A. Dacă protecția (siguranța automată) e dimensionată după valoarea de tabel necorectată, cablul se poate supraîncălzi fără ca protecția să declanșeze. Atenție însă: K1 nu e mereu subunitar — sub 30 °C devine supraunitar și mărește curentul admisibil (Anexa 5.18 dă factori pentru temperaturi diferite de 30 °C, în ambele sensuri).

Factorul K1 — temperatura ambiantă

Cu cât mediul în jurul cablului e mai cald, cu atât conductorul disipă mai greu căldura, deci curentul admisibil scade. Anexa 5.18 dă factorii de corecție pentru temperaturi diferite de 30 °C, separat pentru izolația PVC și XLPE.

Un exemplu concret, reluat verbatim din exemplele de calcul ale normativului (Anexa 5.30): pentru o temperatură ambiantă de 35 °C și izolație de PVC, factorul rezultat este K1 = 0,94 — adică, doar pentru că mediul e cu 5 °C mai cald, pierzi deja 6% din curentul admisibil.

Factorul K2 — gruparea cablurilor

Când mai multe cabluri stau unul lângă altul — în același tub, pe același pat de cabluri sau lipite pe perete — fiecare se încălzește de la vecinii lui. Rezultatul: toate transportă mai puțin decât ar putea izolat. Anexa 5.19 dă factorii de corecție pentru grupări de mai multe circuite sau mai multe cabluri multiconductoare, aplicabili valorilor din Anexele 5.10–5.17.

Din nou, valori verificabile din exemplele normativului (Anexa 5.30): pentru un cablu 3×2,5 mm² pozat în contact cu un alt cablu în sarcină, factorul de grupare este K2 = 0,85; dacă cele două cabluri sunt distanțate, factorul crește la K2 = 0,94; iar dacă distanța dintre cabluri depășește de două ori diametrul exterior, normativul precizează că nu mai e necesar niciun factor de reducere (K2 = 1).

Montaj în tub vs. liber: contează modul de pozare

Înainte chiar de factorii de corecție, alegi din ce coloană de tabel citești Iz — iar coloana depinde de modul de pozare (Anexa 5.5: „Moduri de pozare de referință"). Un cablu închis într-un tub în perete se răcește, de regulă, mai greu decât același cablu pozat aparent, în aer, pe perete — de aceea tabelele îi dau, la aceeași secțiune, un curent admisibil diferit.

Cât de mult contează? Normativul ilustrează asta cu trei exemple succesive pe același cablu 3×2,5 mm² din cupru cu izolație PVC (Anexa 5.30). Alegând un sistem de pozare cu răcire optimă — alt mod de pozare de referință și distanțare față de cablul vecin — curentul admisibil a crescut de la 21,57 A la 28,2 A, fără a modifica secțiunea conductorului.

Toate valorile din tabel sunt preluate direct din exemplele de calcul ale normativului (Anexa 5.30). Pentru pozarea în pământ, normativul folosește o notație diferită — curentul de bază din Anexa 5.22 se corectează cu trei factori (relația I'z = Iz · f1 · f2 · fx, art. 5.2.3.2.5): f1 (Anexa 5.23) ține cont de temperatura solului, rezistența termică a solului și gradul de încărcare, f2 (Anexele 5.24–5.28) de gruparea și configurația cablurilor îngropate alăturat, iar fx de condiția de pozare — 0,85 în tub de protecție, 0,90 cu plăci de acoperire (art. 5.2.3.2.4.3). Temperatura de referință a solului este aici 20 °C, nu 30 °C ca în aer.

Cum se leagă Iz de alegerea protecției

Curentul admisibil corectat nu e un număr de dragul tabelului — el este limita de sus a unei relații de coordonare obligatorii între sarcină, protecție și cablu. Art. 4.3.2.1.3 din I7-2011 cere ca pentru disjunctoare să fie îndeplinite condițiile:

În limbajul de șantier, prima relație e cunoscută ca Ib ≤ In ≤ Iz: sarcina de proiectare nu depășește calibrul siguranței, iar calibrul siguranței nu depășește capacitatea reală a cablului. Tocmai de aceea factorii de corecție sunt esențiali — dacă umfli Iz peste valoarea reală (ignorând temperatura sau gruparea), riști să montezi o protecție prea mare pentru cablu, iar cablul rămâne neprotejat la suprasarcină.