Dve kritériá: ohrev a úbytok napätia
Prierez vodiča musí splniť dve podmienky. Po prvé sa pri prevádzkovom prúde nesmie neprípustne zohrievať. To opisuje prúdová zaťažiteľnosť, ktorá závisí od typu vodiča, teploty okolia, spôsobu uloženia a zväzkovania.
Po druhé nesmie byť úbytok napätia na vodiči taký veľký, aby spotrebič dostal príliš málo napätia. Práve v palubných sieťach 12 a 24 voltov s dlhými vodičmi býva prísnejším kritériom úbytok napätia.
Výpočet úbytku napätia
Pre jednosmerný prúd platí približne: úbytok napätia ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Pritom L je jednoduchá dĺžka vodiča v metroch (činiteľ 2 zohľadňuje priamy a spätný vodič), I je prúd v ampéroch, A je prierez v mm² a ρ je merný odpor medi, v praxi približne 0,0178 Ω·mm²/m pri 20 °C.
Po úprave na prierez: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Ak sa prúd vracia cez kostru vozidla, činiteľ 2 pre vodič odpadá, pribudne však prechodový odpor ku kostre. Pri vyšších teplotách odpor medi rastie a úbytok napätia sa zväčšuje.
Príklad výpočtu
Pracovný svetlomet s 10 A pri 12 V je pripojený vodičom dlhým 6 m, vedený je priamy aj spätný vodič. Povolený nech je úbytok napätia 3 %, teda 0,36 V. Potom platí A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². Volí sa najbližší väčší normovaný prierez, tu 6 mm².
Pri 2,5 mm² by úbytok napätia dosiahol približne 0,85 V, teda asi 7 %. Svetlomet by citeľne stmavol. Aký úbytok napätia je prípustný, stanovuje výrobca spotrebiča alebo zákaznícka špecifikácia.
Ďalšie vplyvy
- Teplota okolia a blízkosť zdrojov tepla
- Zväzkovanie: mnohé vodiče v prameni sa navzájom zohrievajú
- Typ vodiča a materiál izolácie s jeho prípustnou teplotou
- Krátkodobé prúdy, napríklad rozbehové prúdy motorov
- Istenie: poistka a prierez musia k sebe pasovať
- Kontakt a krimp: kontakt musí byť pre daný prierez schválený
Prepočty medzi AWG a mm² nájdete v tabuľke AWG. Ak návrh nechcete prevziať sami, urobí to naša konštrukcia.
