Kabeldimensionering

Metod för beräkning av kabeldimensionering

Den här kabeldimensioneringskalkylatorn beräknar rekommenderad kabelarea utifrån belastningsström eller effekt, nätspänning och driftsförhållanden. Den används för dimensionering av koppar- och aluminiumkablar i enfas- och trefasnät. Resultatet tar hänsyn till både termisk belastning och tillåtet spänningsfall.

Tips och tricks

Val av beräkningsstorhet avgör första steget. Om belastningsström anges används den direkt som dimensionerande ström. Om effekt anges räknas strömmen först ut. För enfas gäller I = P / (U × cosφ) och för trefas I = P / (√3 × U × cosφ), där P är aktiv effekt i watt, U nätspänning i volt och cosφ effektfaktorn.

Beräknad belastningsström är den ström som faktiskt flyter i kabeln vid vald last. Denna ström ligger till grund för både termisk kontroll (tillåten ström enligt tabell) och beräkning av spänningsfall.

Termisk dimensionering görs genom att jämföra belastningsströmmen med tillåtna strömmar i standardtabeller för kabelarea. Tabellvärdena beror på ledarmaterial (koppar eller aluminium) och förläggningssätt. Vid gruppförläggning används en reduktionsfaktor, så att den erforderliga strömmen beräknas som I_req = I / k, där k är belastningsfaktorn mindre än 1.

Temperaturpåverkan beaktas genom att ledarens resistans justeras. Den aktiva resistansen ökar med temperaturen enligt sambandet R(T) = R₍20₎ × (1 + α × (T − 20)), där α är temperaturkoefficienten för materialet. Högre temperatur ger större resistans och därmed större spänningsfall.

Spänningsfall beräknas över hela ledningslängden. För enfas används ΔU = 2 × I × (R × cosφ + X × sinφ) och för trefas ΔU = √3 × I × (R × cosφ + X × sinφ). Här är R den aktiva resistansen, X den induktiva reaktansen och längden är inräknad i R och X.

Begränsning av spänningsförlust sker genom att jämföra beräknat spänningsfall med ett angivet gränsvärde i procent av nätspänningen. Kabelarean måste uppfylla kravet ΔU ≤ U × förlust% / 100. Den slutliga rekommenderade arean är den minsta standardarea som klarar både strömkravet och spänningsfallskravet.

Val av slutlig kabelarea görs genom att ta det största kravet av termisk dimensionering och spänningsfall. Om flera villkor ger olika minimiarea väljs alltid den större för säker och stabil drift.

Normer och praxis för kabeldimensionering i lågspänningsinstallationer återfinns bland annat i IEC 60364 / HD 60364 samt nationella elinstallationsregler. Kalkylatorn ger en teknisk dimensionering men ersätter inte fullständig projektering.

FAQs

Vad är skillnaden mellan dimensionering efter ström och efter effekt?

Vid dimensionering efter ström används den angivna strömmen direkt. Vid dimensionering efter effekt räknas strömmen först fram med hänsyn till spänning och cosφ, vilket är praktiskt när endast effektdata finns.

Varför behövs cosφ i beräkningen?

Cosφ beskriver förhållandet mellan aktiv och total effekt. Lägre cosφ innebär högre ström vid samma effekt, vilket kan kräva större kabelarea.

Hur påverkar ledningslängden kabelarean?

Ju längre kabel, desto större spänningsfall. Vid långa ledningar styr ofta spänningsfallskravet valet av area snarare än den tillåtna strömmen.

Varför blir kabelarean större vid gruppförläggning?

När flera kablar ligger nära varandra försämras kylningen. Därför reduceras tillåten ström med en faktor, vilket kräver större area för samma belastning.

Kan resultatet användas direkt vid installation?

Resultatet ger en välgrundad teknisk uppskattning. För slutligt utförande ska alltid lokala föreskrifter, skyddsanordningar och installationsvillkor verifieras.