- Strona główna
- Wiedza
- Dobór przekroju przewodu
Właściwy dobór przekroju przewodu: prąd, długość i spadek napięcia
Zbyt cienki nagrzewa się i traci napięcie, zbyt gruby kosztuje masę, miejsce i pieniądze. Jakimi wielkościami ustala się właściwy przekrój i dlaczego w instalacji pokładowej często decyduje spadek napięcia.
Dwa kryteria: nagrzewanie i spadek napięcia
Przekrój przewodu musi spełniać dwa warunki. Po pierwsze, przewód nie może się niedopuszczalnie nagrzewać przy prądzie roboczym. Opisuje to obciążalność prądowa, która zależy od typu przewodu, temperatury otoczenia, sposobu ułożenia i wiązkowania.
Po drugie, spadek napięcia na przewodzie nie może być tak duży, żeby odbiornik otrzymywał zbyt niskie napięcie. Zwłaszcza w instalacjach pokładowych 12 i 24 V z długimi przewodami to właśnie spadek napięcia jest zwykle ostrzejszym kryterium.
Obliczanie spadku napięcia
Dla prądu stałego obowiązuje w przybliżeniu: spadek napięcia ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Przy czym L to pojedyncza długość przewodu w metrach (współczynnik 2 uwzględnia żyłę zasilającą i powrotną), I to prąd w amperach, A to przekrój w mm², a ρ to rezystywność miedzi, w praktyce około 0,0178 Ω·mm²/m przy 20 °C.
Po przekształceniu względem przekroju: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Jeżeli prąd powraca przez masę pojazdu, współczynnik 2 dla przewodu odpada; dochodzi wtedy rezystancja przejścia do masy. Przy wyższych temperaturach rezystancja miedzi rośnie, a spadek napięcia staje się większy.
Przykład obliczeniowy
Reflektor roboczy o prądzie 10 A przy 12 V jest podłączony przewodem o długości 6 m, prowadzone są żyła zasilająca i powrotna. Dopuszczalny spadek napięcia wynosi 3%, czyli 0,36 V. Wtedy A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². Wybiera się najbliższy większy przekrój znormalizowany, tutaj 6 mm².
Przy 2,5 mm² spadek napięcia wyniósłby około 0,85 V, czyli mniej więcej 7%. Reflektor świeciłby zauważalnie słabiej. Jaki spadek napięcia jest dopuszczalny, określa producent odbiornika lub specyfikacja klienta.
Dalsze czynniki
- Temperatura otoczenia i bliskość źródeł ciepła
- Wiązkowanie: wiele przewodów w jednym strumieniu nagrzewa się wzajemnie
- Typ przewodu i materiał izolacji wraz z jego dopuszczalną temperaturą
- Prądy krótkotrwałe, na przykład prądy rozruchowe silników
- Zabezpieczenie: bezpiecznik i przekrój muszą do siebie pasować
- Styk i zacisk: styk musi być dopuszczony do danego przekroju
Przeliczenia między AWG a mm² znajdą Państwo w tabeli AWG. Jeżeli nie chcą Państwo sami zajmować się doborem, zrobi to nasza konstrukcja.
