Prúdové zaťaženie káblov: Metodika dimenzovania a tabuľky

Tento dokument definuje záväzný postup pre stanovenie dovoleného prúdového zaťaženia \(I_z\) vodičov a káblov v inštaláciách nízkeho napätia (NN). Rozsah platnosti pokrýva káble s medeným (Cu) a hliníkovým (Al) jadrom s izoláciou PVC (napr. CYKY, AYKY). Dokument vylučuje laické odhady a vyžaduje aplikáciu korekčných súčiniteľov.

Legislatívna Kotva (Záväzné normy):

• STN 33 2000-5-52: Elektrické inštalácie nízkeho napätia. Časť 5-52: Výber a stavba elektrických zariadení. Elektrické rozvody.
• STN 33 2000-4-43: Zaistenie bezpečnosti. Ochrana pred nadprúdmi.

---

1. Algoritmus Dimenzovania (Postup výpočtu)

Správne dimenzovanie nie je len „výber z tabuľky“. Je to proces overenia nasledujúcej nerovnice koordinácie (Zdroj: STN 33 2000-4-43):

\(I_b \le I_n \le I_z\)

1. \(I_b\) (Výpočtový prúd): Maximálny prúd, ktorý tečie obvodom pri plnej prevádzke.
2. \(I_n\) (Menovitý prúd istenia): Hodnota ističa alebo poistky.
3. \(I_z\) (Dovolené prúdové zaťaženie): Maximálny prúd, ktorý kábel trvalo znesie bez prehriatia izolácie nad \(70^\circ C\).

Kritické upozornenie: Hodnota \(I_z\) v tabuľkách nižšie platí pre ideálne podmienky. V reálnej inštalácii musíte aplikovať korekčné súčinitele:

\(I_{z,reálne} = I_{z,tabuľka} \times k_{teplota} \times k_{zoskupenie}\)

Príklad: Ak sú v jednom žľabe 3 káble vedľa seba, zaťažiteľnosť klesá na 70 % (\(k=0,7\)).

---

2. Vplyv počtu fáz na zaťažiteľnosť (1F vs 3F)

Existuje fyzikálny rozdiel v prúdovej zaťažiteľnosti pre ten istý prierez v závislosti od počtu zaťažených žíl (Zdroj: STN 33 2000-5-52, Tab. B.52.2).

• 2 zaťažené žily (1-Fázový obvod): V kábli (napr. CYKY-J 3×2,5) generujú teplo len vodiče \(L\) a \(N\). Vodič \(PE\) je bez prúdu. Kábel sa chladí efektívnejšie.
• 3 zaťažené žily (3-Fázový obvod): V kábli (napr. CYKY-J 5×2,5) generujú teplo vodiče \(L1, L2, L3\). Vzniká viac tepla v rovnakom objeme, preto je dovolený prúd nižší.

---

3. Referenčné Tabuľky: Medené káble (CYKY)

Parametre: Materiál Cu, Izolácia PVC (\(70^\circ C\)), Teplota okolia \(30^\circ C\).

Legenda uloženia:

• A1 (Izolácia): Vodiče v rúrke v tepelne izolačnej stene (Najhoršie chladenie).
• C (Murivo): Kábel priamo na stene/v omietke (Štandard).
• E (Vzduch): Voľne na lávkach/roštoch (\(D_e \ge 0,3d\)).

Prierez (\(mm^2\))	Metóda A1 (Izolácia)	Metóda A1 (Izolácia)	Metóda C (Murivo)	Metóda C (Murivo)	Metóda E (Vzduch)	Metóda E (Vzduch)
Počet zaťažených medených žíl	2 (1F)	3 (3F)	2 (1F)	3 (3F)	2 (1F)	3 (3F)
1,5	14,5 A	13 A	19,5 A	17,5 A	22 A	18,5 A
2,5	19,5 A	17,5 A	27 A	24 A	30 A	25 A
4	26 A	24 A	36 A	32 A	40 A	34 A
6	34 A	32 A	46 A	41 A	51 A	43 A
10	46 A	46 A	63 A	57 A	70 A	60 A
16	61 A	57 A	85 A	76 A	94 A	80 A
25	80 A	74 A	112 A	96 A	119 A	101 A
35	99 A	90 A	138 A	119 A	148 A	126 A
50	119 A	110 A	168 A	144 A	180 A	153 A
70	151 A	139 A	213 A	184 A	232 A	196 A
95	182 A	167 A	258 A	223 A	282 A	238 A

---

4. Referenčné Tabuľky: Hliníkové káble (AYKY)

Upozornenie: Podľa STN 33 2000-5-52 sa hliníkové vodiče smú používať len pre prierezy \(16 mm^2\) a väčšie.

Parametre: Materiál Al, Izolácia PVC (\(70^\circ C\)), Teplota okolia \(30^\circ C\).

Prierez (\(mm^2\))	Metóda A1 (Izolácia)	Metóda A1 (Izolácia)	Metóda C (Murivo)	Metóda C (Murivo)	Metóda E (Vzduch)	Metóda E (Vzduch)
Počet zaťažených hliníkových žíl	2 (1F)	3 (3F)	2 (1F)	3 (3F)	2 (1F)	3 (3F)
16	48 A	43 A	65 A	59 A	73 A	64 A
25	62 A	56 A	85 A	73 A	93 A	82 A
35	77 A	69 A	105 A	90 A	116 A	100 A
50	95 A	83 A	128 A	110 A	142 A	119 A
70	120 A	107 A	166 A	140 A	185 A	154 A
95	148 A	130 A	203 A	170 A	232 A	192 A
120	173 A	151 A	237 A	197 A	275 A	230 A
150	198 A	171 A	274 A	227 A	321 A	267 A
185	235 A	200 A	316 A	259 A	371 A	313 A
240	283 A	240 A	382 A	308 A	453 A	382 A

Technické riziká pri inštalácii Hliníka (Risk Assessment)

Pri práci s hliníkom je nutné dodržať tieto opatrenia, inak hrozí vznik prechodového odporu a požiar:

1. Odstránenie oxidácie: Al vodič sa musí pred pripojením mechanicky očistiť a ošetriť kontaktnou pastou (zamedzenie prístupu kyslíka).
2. Moment dotiahnutia: Hliník „tečie“ (studený tok). Spoje sa musia doťahovať momentovým kľúčom a pravidelne servisovať.
3. Bimetalická korózia: Nikdy nespájajte Al a Cu priamo. Použite Cupal podložky alebo certifikované Al/Cu svorky.

---

5. Overovacia Doložka (Mýty vs. Normy)

Mýtus: „Kábel \(2,5 mm^2\) sa vždy istí 16 A ističom.“

Fakt: NEPRAVDA. Pozrite tabuľku Cu pre Metódu A1 (v tepelnej izolácii). Pri 3-fázovom zaťažení je \(I_z\) len 17,5 A. Ak pridáme koeficient zoskupenia pre 3 káble (\(k=0,7\)), reálne zaťaženie klesá na:

\(17,5 A \times 0,7 = 12,25 A\)

V tomto prípade istič 16 A nechráni kábel pred preťažením!