Interaktívne normatívne kalkulačky
Výpočtové nástroje podľa I7-2011 a IEC 60364: dimenzovanie prierezu kábla podľa prúdu a spôsobu uloženia, kontrola úbytku napätia na obvode. Vzorce sa zobrazujú krok za krokom.
Kalkulačka dimenzovania kábla
Minimálny prierez podľa I7-2011 tabuľka 5.1 + IEC 60364-5-52
0.85 bežne v bývaní, 1.0 čisto odporová záťaž
K1 — príloha 5.18 (referencia 30 °C, izolácia PVC)
K2 — príloha 5.19 (1 = jediný obvod)
Ovplyvňuje K1 (XLPE lepšie znáša teplo)
Faktor 0.86 — príloha 5.29 (LED, spínané zdroje)
Konzervatívne zníženie ~0.93 (suchá/piesočnatá zem)
Tabuľka dovolených prúdov (Cu + Al, pod omietkou B2) — referencia I7-2011
| Prierez (mm²) | 1.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I max Cu (A) · B2 | 15 | 21 | 28 | 36 | 50 | 66 | 84 | 104 |
| I max Al (A) · B2 | — | — | 22 | 28 | 39 | 52 | 66 | 82 |
Kalkulačka úbytku napätia
Kontrola limitu 3 % (osvetlenie) / 5 % (zásuvky) — čl. 5.2.5.1 I7-2011
Vodivosť: Cu = 56 m/(Ω·mm²), Al = 35 m/(Ω·mm²) pri 70 °C podľa IEC 60228.
Predpoklady výpočtu a oblasť použitia
- Zahrnuté: materiál Cu/Al, jednofázový/trojfázový, uloženie B2/F, izolácia PVC/XLPE, K1 (teplota, príloha 5.18), K2 (zoskupenie, príloha 5.19), harmonické rádu 3 (0.86, príloha 5.29), zníženie pre suchú zem a minimálny prierez 10 mm² pre Al (čl. 5.2.4.6.1(d))
- Faktor „suchá zem" je konzervatívny odhad (~0.93) aplikovaný na tabuľku B2; pre presný návrh zemných káblov použite tabuľku uloženia v zemi (metóda D, prílohy 5.22 – 5.28)
- Tabuľkové dovolené prúdy pre izoláciu PVC pri 70 °C (pri XLPE sa upraví K1); úbytok napätia vypočítaný s rezistivitou pri 70 °C
- Pri zložitých priemyselných inštaláciách overte výsledok kompletným výpočtom + kontrolou skratu (skratová schopnosť + tepelná stabilita)
Ako sa počíta — krok za krokom
Kompletná metóda podľa I7-2011 / IEC 60364, od výkonu po prierez, dĺžku a úbytok napätia.
A. Pracovný prúd — východiskový bod
Vypočítaj odoberaný prúd z výkonu
Jednofázový: I = P / (U × cos φ), U = 230 V
Trojfázový: I = P / (√3 × U × cos φ), U = 400 V
Napr.: zásuvka 2000 W, cos φ = 0.9 → I = 2000 / (230 × 0.9) = 9.66 A.
B. Voľba prierezu kábla (s korekčnými faktormi K)
Vychádzaj z pracovného prúdu I (krok A)
Napr.: I = 16 A.
Aplikuj bezpečnostnú rezervu 25 % (IEC 60364-5-52 čl. 523)
I_výpočet = I × 1.25
16 × 1.25 = 20 A.
Aplikuj korekčné faktory K (reálne podmienky)
K = K1 (teplota, príloha 5.18) × K2 (zoskupenie, príloha 5.19) × K_harmonické × K_zem
Pri 30 °C a jedinom obvode K = 1. Pri 40 °C + 3 zoskupené obvody: K = 0.87 × 0.70 = 0.609.
Doplnkové faktory (všetky v kalkulačke vyššie): harmonické rádu 3 → 0.86 (príloha 5.29); suchá zem / uloženie v zemi → zníženie; izolácia XLPE upravuje K1.
Vyber prierez: prvý z tabuľky s Iz × K ≥ I_výpočet
Iz_tabuľka × K ≥ I_výpočet (ekvivalentne: Iz_potrebný = I_výpočet / K)
Ideálny prípad (K=1): 20 A → 2.5 mm² (21 A). Reálny prípad (K=0.609): 20 / 0.609 = 32.8 A → 6 mm² (36 A).
| Prierez (mm²) | 1.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Iz B2 Cu (A) | 15 | 21 | 28 | 36 | 50 | 66 |
| Prierez Al (mm²) | 10 | 16 | 25 | 35 |
|---|---|---|---|---|
| Iz B2 Al (A) | 39 | 52 | 66 | 82 |
Tabuľky Iz uloženie B2, izolácia PVC (vodiče Cu a Al): I7 príloha 5.10 / NTE 007/08/00 (XLPE: príloha 5.13). Hliník — minimálny prierez 10 mm² (čl. 5.2.4.6.1(d)).
C. Skutočná dĺžka kábla
Odmeraj vodorovnú trasu na pôdoryse
Súčet vodorovných úsekov medzi rozvádzačom → krabicami → zariadením.
Pripočítaj zvislé klesnutia/stúpania (montážne výšky)
krabica 2.0 m · zásuvka 0.3 m · vypínač 1.3 m · svietidlo/strop 2.6 m
Napr.: z krabice (2.0 m) na zásuvku (0.3 m) → klesnutie = 2.0 − 0.3 = 1.7 m.
Pripočítaj prechody medzi podlažiami (výška stropu)
~2.6 – 3 m na každé prekonané podlažie.
Spočítaj všetko
Napr.: 8 m vodorovne + 1.7 m klesnutie k zásuvke = 9.7 m.
D. Úbytok napätia na dĺžke
Aplikuj vzorec úbytku napätia
ΔU% = (faktor × L × P) / (k × S × U²) × 100
faktor = 2 (jednofázový, tam a späť) alebo 1 (trojfázový); k = 56 (Cu) / 35 (Al); S = prierez (mm²).
Rýchle pravidlo (jednofázový, meď)
ΔU% ≈ (L × P) / (14800 × S)
Napr.: L = 20 m, P = 2000 W, S = 2.5 → 20 × 2000 / (14800 × 2.5) ≈ 1.08 %.
Porovnaj s normatívnym limitom (I7-2011 čl. 5.2.5.1)
3 % pre osvetlenie, 5 % pre zásuvky/silu. Ak prekročíš → zväčši prierez alebo skráť trasu.
Vodivosť k podľa IEC 60228 (Cu 56, Al 35 m/Ω·mm²). Limity úbytku: I7-2011 čl. 5.2.5.1.
E. Meď (Cu) vs. hliník (Al)
| Aspekt | Meď (Cu) | Hliník (Al) |
|---|---|---|
| Vodivosť k | 56 | 35 → o ~60 % väčší úbytok |
| Dovolený prúd | referencia | ~78 % z Cu → väčší prierez |
| Minimálny prierez | 1.5 mm² | 10 mm² (čl. 5.2.4.6.1(d)) |
| Typické použitie | vnútorné obvody | prípojka / napájacie vedenie |
Vo vzorcoch je jediná zmena k (56 → 35) a tabuľka dovolených prúdov. Prepínač Cu/Al v porovnávači nižšie aplikuje automaticky obe.
K1 — teplota (PVC, príloha 5.18)
| °C | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|
| K1 | 1 | 0.94 | 0.87 | 0.79 | 0.71 |
K2 — zoskupenie obvodov (príloha 5.19)
| obv. | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| K2 | 1 | 0.8 | 0.7 | 0.65 |
Jednofázový vs. trojfázový
Rovnaké výpočty, ale 3 rozdiely, na ktorých záleží. Zadaj výkon a pozri obe varianty naraz.
| Veličina | Jednofázový (230 V) | Trojfázový (400 V) |
|---|---|---|
| Prúd | I = P/(230·cosφ) | I = P/(√3·400·cosφ) |
| Úbytok napätia | faktor 2 · U = 230 | faktor 1 · U = 400 |
| Vodiče | L + N + PE | R + S + T + N + PE |
| Ochrana | 1P+N | 3P / 4P · vyváženie R/S/T |
Pri rovnakom výkone trojfázový „odoberá" ~1/3 prúdu (→ menší prierez) a má ~6× menší úbytok napätia.
Jednofázový · 230 V
Trojfázový · 400 V
Prúd trojfázový / jednofázový = 230 / (√3 × 400) = 0.33 (≈ 1/3)
Prierez: 1.5 mm² (troj.) vs 10 mm² (jedn.), rovnaký výkon
Pri rovnakom priereze by bol trojfázový úbytok 6.0× menší (faktor 1 vs 2 a 400² vs 230²)
Cvičenia — vyber správnu možnosť
Prejdeš každý krok výberom správnej odpovede. Zle? Skúsiš znova.
Prierez — zásuvka v kuchyni
Zásuvkový obvod napája spotrebič 3000 W (jednofázový, cos φ = 1), uloženie B2, pri 30 °C, jediný obvod.
Krok 1: Aký je pracovný prúd I = P / (U × cos φ)?
Dĺžka — trasa k zásuvke
Trasa rozvádzač → zásuvka má 6 m vodorovne na pôdoryse. Odbočná krabica je vo výške 2.0 m, zásuvka vo výške 0.3 m.
Krok 1: Aké je zvislé klesnutie z krabice k zásuvke?
Úbytok napätia — zásuvkový obvod
Zásuvkový obvod, L = 25 m, P = 2200 W, prierez 2.5 mm² Cu, jednofázový.
Krok 1: Aký faktor použiješ vo vzorci (jednofázový)?
Prierez s faktormi K — bojler v teplom podkroví
Bojler 2000 W (jednofázový, cos φ = 1), umiestnený v podkroví pri 45 °C, zoskupený s ďalšími 2 obvodmi (3 spolu).
Krok 1: Pracovný prúd?
Cvičenia — počítaš každý krok
Teraz zadávaš hodnotu každého kroku ty. Pri chybe máš nápovedy.
Prierez — klimatizácia (počítaš ty)
Klimatizácia 1800 W (jednofázová, cos φ = 0.9), pri 35 °C, zoskupená s ďalším obvodom (2 spolu). Použi tabuľky vyššie.
Krok 1: Pracovný prúd I = P / (U × cos φ) = ?
Dĺžka — dva komponenty
Trasa rozvádzač → krabica = 9 m vodorovne. Krabica vo výške 2.0 m, zásuvka priamo pod ňou vo výške 0.3 m.
Krok 1: Zvislé klesnutie krabica → zásuvka = ?
Úbytok napätia — kompletný vzorec
L = 30 m, P = 3000 W, prierez 4 mm² Cu, jednofázový. Vzorec: ΔU% = (2 × L × P) / (56 × S × 230²) × 100.
Krok 1: ΔU% = ?
Prierez — trojfázová varná doska
Varná doska 7200 W trojfázová (cos φ = 1), 30 °C, jeden obvod. Trojfázový: I = P / (√3 × 400 × cos φ).
Krok 1: Pracovný prúd = ?
Úbytok napätia — HLINÍKOVÉ napájacie vedenie
Hliníkové napájacie vedenie: L = 30 m, P = 6000 W, prierez 16 mm², jednofázový. Pri hliníku k = 35 (nie 56 ako pri medi).
Krok 1: ΔU% na hliníku = ?
Cvičenia — priama odpoveď
Vyriešiš sám a zadáš konečnú odpoveď. Riešenie krok za krokom je dostupné v prípade potreby.
Prierez — rúra na pečenie
Rúra na pečenie 2500 W (jednofázová, cos φ = 1), 30 °C, jeden obvod. Aký minimálny prierez vyberieš (mm²)?
Celková dĺžka
Trasa 15 m vodorovne + klesnutie z krabice (2.0 m) na zásuvku (0.3 m). Aká dĺžka kábla (m)?
Úbytok napätia
L = 40 m, P = 2000 W, prierez 2.5 mm² Cu, jednofázový. Koľko je ΔU% (percento)?
Prierez s faktormi K
Spotrebič 4000 W (jednofázový, cos φ = 1), pri 40 °C, zoskupený s ďalšími 2 obvodmi (3 spolu). Aký prierez (mm²)?
Prierez — HLINÍKOVÝ kábel
Spotrebič 3000 W (jednofázový, cos φ = 1), ale hliníkový kábel. Aký minimálny prierez (mm²)? Pozor na minimum pre Al.
Diskusia
Komentáre sú pred zverejnením moderované. Tvoj e-mail sa verejne nezobrazuje.