Dobór przewodów i kabli elektrycznych niskiego napięcia. Wybrane zagadnienia. Niezbędnik elektryka 2024

Przewody elektryczne stanowią podstawowy element każdej instalacji elektrycznej stanowiącej wyposażenie budynku. Od ich poprawnego doboru zależy również bezpieczeństwo osób użytkujących instalację oraz bezpieczeństwo pożarowe budynku. Zasady doboru przewodów są jednoznacznie określone w normach przedmiotowych, z których jednak projektanci elektrycy nie zawsze korzystają, co w konsekwencji powoduje, że projektowana instalacja może mieć wiele błędów.

Bardzo istotne jest dobranie właściwych zabezpieczeń przewodów i kabli. Problematyka doboru zabezpieczeń przeciążeniowych oraz zabezpieczeń zwarciowych przewodów i kabli niskiego napięcia jest związana z ich roboczą i zwarciową obciążalnością prądową. Pierwszym krokiem jest ustalenie wartości spodziewanego prądu obciążenia IB, który stanowi podstawę doboru prądu znamionowego zabezpieczenia In oraz wstępnego doboru obciążalności długotrwałej Iz przewodu. Drugim krokiem jest dobór prądu znamionowego i/lub nastawczego zabezpieczenia nadprądowego w taki sposób, aby wytrzymały prąd IB spodziewanego obciążenia oraz prądy załączeniowe, będące prądami normalnego użytkowania. Trzecim krokiem jest dobór przekroju przewodu w taki sposób, aby spełniał on wymagania w zakresie wytrzymałości mechanicznej, obciążalności cieplnej długotrwałej i zwarciowej, dopuszczalnego spadku napięcia oraz warunki ochrony przeciwporażeniowej zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.

Osobnym problemem jest dobór przewodów do zasilania urządzeń ppoż., które muszą funkcjonować w czasie pożaru, kiedy występuje wysoka temperatura powodująca znaczny wzrost rezystancji przewodów zasilających. Zagadnienia te nie zostały dotychczas objęte normalizacją, w związku z czym często projektanci nieświadomie popełniają podczas projektowania instalacji wiele błędów, mimo że pozornie dobór przewodów został wykonany zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami.

Generalnie w obwodach bezpieczeństwa, do których należy zaliczyć urządzenia ppoż., takie jak np. oświetlenie awaryjne, pompy pożarowe, pompy tryskaczowe, DSO oraz dźwigi dla ekip ratowniczych, a także obwody bezpieczeństwa w ruchu lotniczym, kolejowym, drogowym i wodnym oraz w obwodach kontroli dostępu, nie należy stosować wyłączników różnicowoprądowych oraz zabezpieczeń przeciążeniowych. W obwodach tych w celu wyeliminowania przypadkowych zadziałań, prądy znamionowe lub nastawcze zabezpieczeń zwarciowych należy zawyżyć o jeden lub dwa stopnie w porównaniu z zwartością wynikającą ze zwykłych zasad ich doboru. Przy doborze zabezpieczeń należy również pamiętać o zachowaniu wybiórczości ich działania z zabezpieczeniami usytuowanymi na niższych stopniach zabezpieczeń.

Niniejsze opracowanie w zamierzeniu Autora ma być podręczną „ściągą” dla projektantów i wykonawców, z której będą mogli zawsze skorzystać w warunkach budowy. Czytelników, którzy chcieliby pogłębić swoją wiedzę w zakresie doboru przewodów i kabli nn oraz ich zabezpieczania, zachęcamy do lektury książki pt. „Ochrona przeciwporażeniowa oraz dobór przewodów i ich zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia”, naszego autorstwa, wydanej w ramach serii wydawniczej „Zeszyty dla elektryków”.

Aktualne wydanie uwzględnia zmiany wynikłe z wycofania bez zastąpienia w dniu 10 maja 2017 r. przez prezesa PKN normy PN-IEC 60364-5-523:2001 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.

Zawarte w publikacji tabele dopuszczalnej obciążalności prądowej przewodów są zgodne z wymaganiami normy PN-HD 60364-5-52:2011 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 5-52: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Oprzewodowanie.
Julian Wiatr

Spis treści

Od Autora 5
1. Nagrzewanie się kabli i przewodów 7
2. Ogólne zasady doboru przewodów oraz ich zabezpieczeń 9
3. Dobór przewodów i kabli na długotrwałą obciążalność prądową i przeciążalność 29
4. Sprawdzanie dobranych przewodów i kabli na warunki zwarciowe oraz wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom 44
5. Sprawdzanie dobranych kabli lub przewodów na warunek spadku napięcia 67
6. Sprawdzanie dobranych przewodów i kabli z warunku samoczynnego wyłączenia 75
7. Wyznaczanie przekroju przewodu neutralnego w obwodach zasilających odbiorniki nieliniowe 94
8. Dobór przewodów do zasilania urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru 97
9. Dobór przewodów połączonych równolegle 110
10. Tabele doboru i oznaczenia przewodów 120
11. Dobór przewodów szynowych 159
12. Wymagania dla kabli i przewodów wynikające z Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z 9 marca 2011 r. 174
13. Instalacje fotowoltaiczne. Dobór falownika, przewodów oraz ich zabezpieczeń. Neutralizacja zagrożeń od instalacji PV w czasie pożaru 188
14. Literatura 202