2.2 Juhtmed ja kaablid - ene.ttu.ee · võib aga mõnikord erandina kasutada ka teistel...

Elektrotehnika instituut

Kirjandust: raamat “Elamute elektripaigaldised” Elektripaigaldised 2013s 2.2 Juhtmed ja kaablid

1 (36)

2.2 Juhtmed ja kaablid

Sissejuhatus

• Ehitistes kasutatakse elektrienergia edastamiseks peaasjalikult juhtmeid ja kaableid . Mõnel juhul saab kasutada ka muid juhte, nt. lattliine.

• Et tagada vajalikku töökindlust , on kasutusel peaaegu

eranditult vaskjuhtmed ja -kaablid . Alumiiniumjuhtmed , on väikestel ristlõigetel (alla 16 mm2) liiga ebatöökindlad, mistõttu elektripaigaldiste kohta Eestis kehtivad standardid nende kasutamist ei luba .

ELEKTRIPAIGALDISED

Kirjandust: raamat “Elamute elektripaigaldised” 2.2. Juhtmed ja kaablid 2 (36)

• Juhtmes või kaablis võib olla üks või mitu isolatsooniga (enamasti polümeermaterjaliga) kaetud massiivset või kiulist elektrijuhti, mida nimetatakse sooneks . Kohtkindlas juhistikus on soonte juhtiv metallosa enamasti massiivne või jämedakiuline, teisaldatavates juhtmetes ja kaablites (paindjuhtmetes ja -kaablites) on sooned peenekiulised .



3 (36)

Ühesooneline juhe võib olla ka ilma isoleerkatteta (paljas), Nende põhiliseks kasutusalaks on elektrivõrkude õhuliinid .

• Kaabli erinevus juhtmest seisneb selles, et kaabli sooned on ümbritsetud neid välismõjude eest kaitsva hermeetilise kestaga (mantliga) .

ELEKTRIPAIGALDISED


Jõukaabli näide



5 (36)

Töökindluse ja elektriohutuse huvides hakatud järjest sagedamini asendama õhukaablitega .

ELEKTRIPAIGALDISED


• Juhtmete ja kaablite eri soonte isolatsioon on vastavalt soonte otstarbele eri värvi .

• CENELEC kehtestas harmoneerimisdokumendi uue

väljaande HD 308 S2:2001, mis määratleb nii paindkaablite kui ka kohtkindlate kaablite soonte värvid .

• Neutraaljuhi (N) värvina tuli kasutusele sinine, faasisoonte

märgistamiseks kehtestati pruun , must ja hall, kusjuures pruun on esimese faasisoone värv .



7 (36)

Tähtis on alati silmas pidada järgmisi reegleid : 1) kolla -rohelist soont tohib kasutada üksnes kaitse- (PE-) või PEN-juhina; 2) sinist soont kasutatakse eelkõige neutraaljuhina (N), võib aga mõnikord erandina kasutada ka teistel eesmärkidel, nt. lülitijuhtmetes; 3) pruuni , musta ja halli soont kasutatakse faasijuhtidena (alalisvoolujuhistikes pooluse-juhtidena). Kuue või enama soonega juhtmetes ja kaablites võidakse tähistuse asemel kasutada pealetrükitud numbritega musti sooni , kuid kaitsejuht (kui see on olemas) on alati kolla-roheline.

ELEKTRIPAIGALDISED


Eestis levinumate kaablite soonte tunnusvärvid

Paigaldus-kaabel PPJ



9 (36)

Isoleerjuhtmete tähistussüsteem

Isolatsioon P polüvinüülkloriid

Tabel 3.1.1. Isoleerjuhtmete tähistussüsteem

Positsioon 1 2 3 4 5 6

Näide P L 1,5 mm2 MU 450/750 V R200

Soone tüüp L massiivsoon (IEC klass 1) K kiudsoon (IEC klass 2) E peenekiuline soon (IEC klass 5)

Ristlõige

Värv PRU pruun MU must HA hall SI sinine KORO kolla-roheline

Nimipinge Pakkimisviis ja juhtme pikkus pakendis m R karp, viht või rull T trummel

ELEKTRIPAIGALDISED


Kaablite tähistussüsteem

Isolatsioon P polüvinüülkloriidX võrkstruktuuriga polüeteen

Tabel 3.1.2. Kaablite tähistussüsteem

Positsioon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Näide A X C P K 4 G 16 mm2 0,6/1 kV T500

Koaksiaalsoone olemasolu Tähiseta – koaksiaalsoont ei oleC koaksiaalsoon on olemas

Ristlõige

Tähistatud kaitsesoone olemasolu G kaablis on kolla-roheline soon X kolla-rohelist soont kaablis ei ole

Nimipinge

Pakkimisviis ja kaabli pikkus pakendis m R karp, viht või rull T trummel

Soone materjal Tähiseta – vask A alumiinium

Mantel P polüvinüülkloriid

Kaabli liik K jõukaabel J paigalduskaabel O juhtimiskaabel

Soonte arv



11 (36)

Juhtmete ja kaablite kasutamine PVC-isolatsiooniga juhtmed PL / ML / H07V-U ja PK / MK / H07V-R on vasksoontega ja neid toodetakse kõigis vajalikes värvides ristlõikega 1,5 kuni 120 mm2.

Juhe PL / ML / H07V-U (ülal) ja PK/MK/H07V-R(all)

ELEKTRIPAIGALDISED


PVC-kaitsekestaga juhe PPJ / MMJ on kaetud mehaaniliste vigastuste eest kaitsva kestaga , mida nimetatakse mantliks (sellest ka nimetus manteljuhe ). Nüüdisaegsetes hoonesisestes paigaldistes on see juhe tänu oma töökindlusele ja universaalsusele väga levinud . Kaitsekest on valge.

Juhe PPJ/MMJ



13 (36)

Alumiiniumsoontega, võrkpolüeteenisolatsiooniga ja PVC-mantliga jõukaabel AXPK / AXMK on ette nähtud kohtkindlaks paigaldamiseks nii sise- ja välis-paigaldistes kui ka pinnases .

Jõukaabel AXPK/AXMK

• Tänu tugevale mantlile (must ultraviolettkiirgusele vastupidav PVC-segu) sobib see kaabel paigaldamiseks rasketes ümbruseoludes . Kaablit toodetakse ristlõikega alates 16 mm2.

ELEKTRIPAIGALDISED


• Alumiiniumsoontega, PVC-isolatsiooniga ja PVC-mantliga jõukaabel AMCMK on ette nähtud kohtkindlaks paigaldamiseks nii sise-ja välispaigaldistes kui ka pinnases. Tänu tugevale mantlile sobib see kaabel paigaldamiseks rasketes ümbruseoludes.

Jõukaabel AMCMK



15 (36)

Tabel 3.1.5. Levinuimate tugevvoolujuhtmete ja - kaablite kasutusalad

Tähis ja omadusi sätestav standard

Kasutusala

PL (EVS 719:1996) ML (SFS 5523) H07V-U PK(EVS 718:1996) MK (SFS 3103) H07V-R

Kohtkindlaks paigaldamiseks pinnapealsetes või süvistatud torudes, karbikutes vm. kinnistes paigaldustarindites. Kohtkindlaks paigaldamiseks välistoimete eest kaitstult valgustite sise- või välisjuhistikus ja elektriseadmetes vahelduv-nimipingega kuni 1000 V või alalis-nimipingega (maa suhtes) kuni 750 V. Ei tohi paigaldada vahetult kaabliriiulitele, -rennidele ja -redelitele. Vahetult krohvi alla, sisse või peale ja kaabliriiulitele vms. võib neid paigaldada kaitse- ja potentsiaaliühtlustusjuhtidena. Juhtme isolatsiooni temperatuur ei tohi kestvalt olla üle 70 °C, pärast 5-sekundilist lühist aga mitte üle 150 °C. Madalaim lubatav paigaldustemperatuur on –25 °C

PPJ (EVS 720:1996, EVS 721:1996) MMJ (SFS 2091, SFS 5524) PPO (EVS 722:1996) MMO (SFS 3714)

Paigaldamiseks kuivades, niisketes ja märgades ruumides krohvi alla, sisse, peale ja kohale, kivi- ja betoontarindeisse (kuid mitte puiste-, vibro- ja tampbetooni). Sobivad ka välispaigalduseks, kui nad on kaitstud otsese päikesekiirguse eest. Ei tohi paigaldada vette ega pinnasesse. Juhtme isolatsiooni temperatuur ei tohi kestvalt olla üle 70 °C, pärast 5-sekundilist lühist aga mitte üle 150 °C. Madalaim lubatav paigaldustemperatuur on –25 °C

NYM (DIN VDE 0250, osa 204)

Nagu PPJ, MMJ, PPO ja MMO, kuid madalaim lubatav paigaldustemperatuur on +5 °C

AXPK AXMK

Kohtkindlaks paigaldamiseks sise- ja välispaigaldistesse ja pinnasesse. Pinnases peavad kaablid asetsema vähemalt 0,6 m sügavusel ja olema kaitstud mehaaniliste toimete eest. Isolatsiooni temperatuur ei tohi kestvalt olla üle 90 °C, pärast 5-sekundilist lühist aga mitte üle 250 °C. Madalaim lubatav paigaldustemperatuur on –15 °C

MCMK AMCMK

Nagu AXPK ja AXMK, kuid isolatsiooni temperatuur ei tohi olla kestvalt üle 70 °C, pärast 5-sekundilist lühis t aga mitte üle 160 °C

MCCMK EMCMK AMCCMK AEMCMK

Kohtkindlaks paigaldamiseks sise- ja välispaigaldistesse ja pinnasesse kohtades, kus kaabel peab elektromagnetilise ühilduvuse tagamiseks olema varjestatud. Pinnasesse paigaldatud kaablid peavad asetsema vähemalt 0,6 m sügavusel ja olema kaitstud mehaaniliste toimete eest. Isolatsiooni temperatuur ei tohi kestvalt olla üle 70 °C, pärast 5-sekundilist lühist aga mitte üle 160 °C. Madalaim lubatav paigaldustemperatuur on –15 °C

ELEKTRIPAIGALDISED


Juhtmete ja kaablite paigaldamine

• Juhtmete ja kaablite ehitus (nt. PPJ-juhtme kaitsekest) ja paigaldusviis peavad tagama nende kaitse mehaaniliste kahjustuste eest . Eriti murdeohtlikes ja muudes taolistes kohtades (laeläbiviikudes jms.) tuleb kasutada lisakaitset nt, pealetõmmatud plastiktorude abil.

• Seintele või seinte sisse paigaldatud juhtmed ja kaablid

peavad kulgema kas püst - või rõhtsuunas . Paigaldise nähtavad välisosad (lülitid, pistikupesad, harukarbid jms.) peavad seega laskma juhtmete või kaablite kulgu ligikaudu ära arvata.



17 (36)

• Joonisel on näidatud juhistiku paigaldamise eelispiirkonnad ning pistikupesade ja lülitite eeliskõrgused seintel, mida ei kasutata tööpindadena, seega eeskätt eluruumides.

Juhistiku paigalduspiirkonnad ning lülitite ja pistikupesade paigalduskohad ruumides, mille seintel ei ole tööpindu (mõõtmed sentimeetrites)

1 ja 2 – rõhtpaigalduspiirkonnad, 3 - püstpaigalduspiirkonnad

ELEKTRIPAIGALDISED


Juhistiku paigalduspiirkonnad ning lülitite ja pistikupesade paigalduskohad

ruumides, mille seintel on tööpindu (mõõtmed sentimeetrites) 1 – juhistike paigalduspiirkonnad,

2- pistikupesade, valgustite paigalduspiirkond



19 (36)

• Eristatakse kohtkindlat juhistikku , mis lõpeb pistikupesa, ühenduskarbi või lülitiga, ja teisaldatavaid juhte , millega ühendatakse teisaldatavaid tarviteid või selliseid seadmeid, mida paigaldamisel või puhastamisel liigutatakse (nt. salvestusküttekehi).

• Teisaldatavad juhtmed ja kaablid peavad vastama neile

mõjuvatele mehaanilistele toimetele . • Vannitubade ja duširuumide kohta kehtivad rangemad

reeglid , mis sätestavad juhtmete ja kaablite paigutuse ning paigaldusviisi.

ELEKTRIPAIGALDISED


•

Enamasti paigaldatakse elamute eluruumide, trepi-kodade ja muude üldkasuta-tavate ruumide juhtmed ja kaablid süvistatult isoleer-torudesse. Paigalduskulude kokkuhoiuks on küllaltki levinud ka juhtmete või kaablite süvistamine seintesse ilma torudeta.

Juhtmete süvistatud paigalduse näide



21 (36)

Üksnes tavaisikutele suletud elektri- jm. seadmeruumides kasutatakse kaablite ja juhtmepaigaldustorude pinnapealset paigaldust.

Juhtmete pinnapealse paigalduse näide

ELEKTRIPAIGALDISED


Tihti paigaldatakse kaablid kaablirennile (-riiulile) , mis võivad olla kas augustatud (perforeeritud) või avadeta (lausad); esimesel juhtumil on kaablite jahutustingimused paremad.

Renn loetakse aga augustatuks alles siis, kui selle avad moodustavad vähemalt 30 % riiuli kogu-pindalast.

Kui avade suhteline kogupindala on väiksem, loetakse renn lausaks .

•

Kaablirenn



23 (36)

Kaabliredel

Redelpaigaldusel on õhu konvektsioon kaablite ümbruses tunduvalt vabam kui riiulpaigaldusel, sest redeli metallosad varjavad kaableid mitte enam kui 10 % ulatuses.

ELEKTRIPAIGALDISED


Näide kaablite eeskujulikust paigutusest

kaabliredelitel (KUMU)



25 (36)

Tüüppaigaldusviisid

• Voolu toimel juhid kuumenevad . Juhi ükski soon ega juht tervikuna ei tohi aga kuumeneda sel määral , et see oleks ohtlik juhi isolatsioonile, liidetele, klemmidele ja ümbrusele.

• Liigkuumenemist saab vältida õigesti valitud

liigkoormuskaitse abil . Selle valikul tuleb arvestada ka juhi ümbruse temperatuuri.

• Kestvalt lubatav koormusvool määratakse tüüp-

paigaldusviiside järgi , mille põhimõtted on skemaatiliselt kujutatud joonistel

ELEKTRIPAIGALDISED


Näiteid kaablite ja juhtmete tüüppaigaldusviisidest



27 (36)

Peale süvistatud paigaldustorude võidakse, eriti büroohoonetes ja õppelaborites, aga ka olemasolevates ehitistes juhistiku renoveerimisel, kasutada seinale paigaldatavaid või põrandaliistuga ühitatud juhtmekarbikuid . Valmistatakse ka metallist ja muudest mittepõlevatest materjalidest karbikuid, mida kasutatakse eeskätt ehitiste tehniliste seadmete ruumides ja tööstuses.

ELEKTRIPAIGALDISED


Juhtmete ja kaablite ristlõike valik

Toiteliinid, kaablid ja juhtmed peavad: o tagama tuleohutuse ja inimeste ohutuse ; o kindlustama väikese pingekao ja väikese võimsuskaoga

energia ülekande; o olema töökindlad ja tagama katkematu elektrivarustuse ; o olema väikese materjalimahukusega ja hinnaga .

Esimene tingimus täidetakse juhtmete ristlõigete valikuga (lubatava kuumenemise järgi) ning sularite ja juhtmete isolatsiooni õige valikuga. Teise tingimuse täitmine kindlustatakse juhtmete ristlõike valimisega vastavalt lubatavale pinge- ja võimsuskaole . Kolmas tingimus on täidetud juhtmete küllaldase mehaanilise tugevuse ja kaitseaparaatide ning sularite õige valiku korral.



29 (36)

Juhtmete ristlõike määramine lubatava kuumenemise j ärgi

Juhtide ristlõige tuleb valida selliselt , et juhi kestvalt lubatav vool oleks suurem kui vooluahela arvutuslik vool või äärmisel juhul arvutusliku vooluga võrdne.

Teiste sõnadega, tuleb täita tingimus

IB ≤ IZ

milles IB on ahela arvutuslik vool, Iz - juhi lubatav vool.

ELEKTRIPAIGALDISED


Juhtide kestvalt lubatavad voolud tüüppaigaldusviis ide korral (Elektripaigaldustööd. Õppematerjal. 1. osa. EETEL. 2009)

Paigaldusviisid vastavalt standardile SFS 6000A

Juhtmete ristlõikepindala

(mm2) A C D E Vask/Alumiinium

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95

120 150 185 240 300

14 19 24 31 41

55/43 72/56 88/69 105/83

133/104 159/125 182/143 208/164 236/187 278/219 316/259

18,5 25 34 43 60

80/62 102/77 126/95

153/117 195/148 236/180 274/209 317/240 361/274 427/323 492/372

26 35 46 57 77

100/78 130/100 160/125 190/150 240/185 285/220 325/255 370/280 420/330 480/375 550/430

19 26 36 45 63

85/65 107/83

134/102 162/124 208/159 252/194 292/224 338/260 386/297 456/350 527/404



31 (36)

Paigaldusviis A . Isoleeritud juhid seina süvistatud torus või mitmesooneline kaabel soojusisolatsiooniga seina süvistatud torus. Paigaldusviis C . Ühe- või mitmesooneline kaabel puuseinal . Samu kestvalt lubatavate voolude väärtusi võib kasutada ka juhul, kui kaabel on kinnitatud kiviseinale või paigaldatud selle sisse . Paigaldusviis D . Mitmesooneline kaabel on paigaldatud pinnasesse vähemalt 0,7 m sügavusele, kas vahetult või plastik-, keraamilises või metalltorus, mis on vahetus kokkupuutes pinnasega. Paigaldusviis E. Ühe või mitmesooneline kaabel ripub vabalt õhus . Kaabel on toestatud selliselt, et soojuse eraldumine ei ole takistatud. Päikesekiirgus ja muude allikate poolt põhjustatud kiirgus tuleb arvesse võtta. Kaablirenni või kaabliredelile paigaldatud kaablite puhul kasutatakse paigaldusviisi E kohta kestvalt lubatavate voolude tabeleid.

ELEKTRIPAIGALDISED


Lubatava püsivoolu sõltuvus voolujuhi ristlõikest 1 – paigaldamisel pinnasesse, 2- paigaldamisel vabas õhus

Ip1ub

s

1

2



33 (36)

Lubatava voolu parandustegurid Kestvalt lubatavate voolude tabelid on koostatud teatud temperatuuri jaoks. Kui keskkonna temperatuur on kõrgem , siis on lubatav vool ka väiksem . Lisaks, kui kaabli kõrval on teisi kaableid , siis vähendavad need kestvalt lubatavaid voolusid . Need asjaolud tuleb tegelike lubatavate voolude hindamisel arvesse võtta . Seda võib teha, kasutades abivahendina parandustegureid . Tegelik kestvalt lubatav vool saadakse korrutades voolu väärtuse parandusteguriga . Tablis esitatud kaablite lubatava voolu parandustegurid, kui keskkonna baastemperatuur on 25 ºC.

ELEKTRIPAIGALDISED


Õhus rippuvate kaablite lubatava voolu parandustegurid

Parandustegur vastavalt juhtme isolatsioonile Keskkonna

temperatuur, ºC PVC PEX ja

EPR 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

1,15 1,10 1,05 1,00 0,94 0,88 0,82 0,75 0,67 0,58 0,47

1,11 1,07 1,04 1,00 0,96 0,92 0,88 0,84 0,79 0,73 0,68



35 (36)

Juhtmete ristlõike valimine lubatava pingekao järgi Pingekaoks nimetatakse liini alguses ja lõpus olevate pingete aritmeetilist vahet:

21 UUU −=∆ . Pingekadu väljendatakse sageli ka protsentides pingest liini alguses , nimetades seda siis suhteliseks pingekaoks:

%.100⋅∆=U

Uε

Lubatav suhteline pingekadu lõigul alajaamast tarbijani on tavaliselt 2...3%.

ELEKTRIPAIGALDISED


Juhtme ristlõike määramise valem

,2

U

IlS

∆=

γ

kus γ - juhtmematerjali erijuhtivus, l - juhtme pikkus.

Asendades ∆U suhtelise pingekao ε kaudu, saame lõplikult:

.1002

2SU

Pl

γε ⋅=

2.2 Juhtmed ja kaablid - ene.ttu.ee · võib aga mõnikord erandina kasutada ka teistel...

Documents

Transcript of 2.2 Juhtmed ja kaablid - ene.ttu.ee · võib aga mõnikord erandina kasutada ka teistel...