A vezeték keresztmetszetének helyes megválasztása: áram, hossz és feszültségesés
A túl vékony vezeték melegszik és feszültséget veszít, a túl vastag tömegbe, helybe és pénzbe kerül. Milyen mennyiségekből határozza meg a megfelelő keresztmetszetet, és miért gyakran a feszültségesés dönt a fedélzeti hálózatban.
Két szempont: melegedés és feszültségesés
A vezeték keresztmetszetének két feltételt kell teljesítenie. Először is a vezeték az üzemi áram mellett nem melegedhet meg megengedhetetlen mértékben. Ezt írja le az áramterhelhetőség, amely a vezetéktípustól, a környezeti hőmérséklettől, a fektetés módjától és a kötegeléstől függ.
Másodszor a vezetéken eső feszültség nem lehet akkora, hogy a fogyasztó túl kevés feszültséget kapjon. Éppen a hosszú vezetékekkel épülő 12 és 24 voltos fedélzeti hálózatokban gyakran a feszültségesés a szigorúbb szempont.
A feszültségesés kiszámítása
Egyenáramra közelítőleg érvényes: a feszültségesés ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Itt L a vezeték egyszeres hossza méterben (a 2-es szorzó az oda- és a visszavezetőt veszi figyelembe), I az áram amperben, A a keresztmetszet mm²-ben, ρ pedig a réz fajlagos ellenállása, a gyakorlatban nagyjából 0,0178 Ω·mm²/m 20 °C-on.
A keresztmetszetre rendezve: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Ha az áram a jármű karosszériáján át tér vissza, a vezetékre vonatkozó 2-es szorzó elmarad; ilyenkor a testeléshez tartozó átmeneti ellenállás jön hozzá. Magasabb hőmérsékleten a réz ellenállása nő, a feszültségesés pedig nagyobb lesz.
Számpélda
Egy 12 V-on 10 A áramot felvevő munkalámpa 6 m vezetékkel csatlakozik, az oda- és a visszavezetőt is kiépítik. A megengedett feszültségesés legyen 3 %, azaz 0,36 V. Ekkor A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². A választás a következő nagyobb szabványos keresztmetszetre esik, itt 6 mm²-re.
2,5 mm² esetén a feszültségesés nagyjából 0,85 V lenne, vagyis körülbelül 7 %. A lámpa érezhetően halványabban világítana. Hogy mekkora feszültségesés megengedett, azt a fogyasztó gyártója vagy a vevői specifikáció rögzíti.
További befolyásoló tényezők
- Környezeti hőmérséklet és a hőforrások közelsége
- Kötegelés: a szálban futó sok vezeték kölcsönösen melegíti egymást
- Vezetéktípus és a szigetelőanyag megengedett hőmérséklete
- Rövid ideig fellépő áramok, például motorok indítási árama
- Biztosítás: a biztosítónak és a keresztmetszetnek össze kell illenie
- Érintkező és krimpelés: az érintkezőnek engedélyezettnek kell lennie az adott keresztmetszethez
Az AWG és a mm² közötti átszámításokat az AWG-táblázatban találja. Ha a méretezést nem szeretné maga elvégezni, azt elvégzi a tervezésünk.
