Podrobný Popis
Co je jednožilový silový kabel?
Jednožilový silový kabel je kabel 0,6/1 kV obsahující jeden izolovaný vodič — jednu fázi, jeden nulový vodič, jedno uzemnění nebo jednu DC polaritu — v jediném kabelovém celku s vlastním pancéřováním a vnějším pláštěm. Není to „neúplný" třížilový kabel; je to samostatný typ kabelu s vlastními aplikacemi, výhodami a instalačními požadavky.
V silových rozvodech se jednožilové kabely používají třemi způsoby:
- Pro jednofázové obvody: jeden fázový vodič a jeden nulový vodič, každý jako samostatný jednožilový kabel
- Pro DC obvody: samostatný kladný a záporný jednožilový kabel
- Pro třífázové obvody: tři jednožilové kabely uložené paralelně (trojúhelník nebo naplocho), nahrazující jeden třížilový kabel
Jednožilový vs. třížilový — kdy jsou oddělené fáze lepší
| Hledisko | Jednožilový (3 kabely) | Třížilový (1 kabel) |
|---|---|---|
| Hmotnost na kabel | Nižší — jedna fáze na kabel | Vyšší — tři fáze v jednom celku |
| Manipulace a tažení | Snazší — jednotlivě ovladatelné | Obtížné — těžší buben, vyžaduje větší tým nebo naviják |
| Poloměr ohybu | Menší jednotlivý vnější průměr — menší poloměr ohybu | Větší vnější průměr — větší poloměr ohybu; může vyžadovat větší rádius kabelového žlabu |
| Odvod tepla | Lepší — každá fáze má plný oběh vzduchu kolem kabelu | Horší — fáze jsou ve vzájemném tepelném kontaktu |
| Zatížitelnost (stejný celkový průřez) | Vyšší — lepší chlazení | Nižší — vzájemné zahřívání |
| Vyvážení fází | Snazší — každý kabel lze vést nezávisle pro vyrovnání délek | Pevné — všechny fáze sledují stejnou trasu |
| Magnetické pole | Vyšší vnější magnetické pole při oddělených fázích; zrušeno při uložení do trojúhelníku | Nižší vnější pole — fáze jsou těsně vázané |
| Zahřívání pancéřování (AC) | Kritický problém — ocelové SWA u jednožilového kabelu musí používat nemagnetické průchodky; preferováno hliníkové pancéřování | Méně kritické — fázové proudy se téměř vyruší, minimalizuje se čistý indukovaný proud |
| Náklady na instalaci | Vyšší — tři tažení kabelu, tři zakončení | Nižší — jedno tažení kabelu, jedna sada zakončení |
| Typický rozsah průřezů | Libovolná velikost, ale preferováno ≥185 mm² | ≤400 mm² standard; do 630 mm² na vyžádání |
Problém jednožilového SWA — nemagnetické průchodky nejsou volitelné
Jedná se o jednu z nejčastějších instalačních chyb v průmyslových rozvodech: instalace jednožilového ocelového drátěného pancéřovaného (SWA) kabelu se standardními ocelovými kabelovými průchodkami. Problém:
U jednožilového AC kabelu proud ve vodiči indukuje magnetické pole kolem kabelu. Toto časově proměnné magnetické pole indukuje vířivé proudy v každém vodivém materiálu obklopujícím vodič — včetně ocelových pancéřových drátů, ocelové průchodky a ocelové montážní desky. Vířivé proudy generují I²R zahřívání. Pokud jsou průchodka a montážní deska z magnetické oceli, magnetická permeabilita koncentruje tok a zvyšuje zahřívání vířivými proudy. Výsledek: průchodka může dosáhnout teplot přes 100°C, poškozuje plášť kabelu v místě vstupu a může způsobit selhání izolace.
Řešení má tři části:
- Nemagnetické průchodky: mosazné nebo hliníkové kabelové průchodky nahrazují standardní ocelové. Tyto materiály jsou nemagnetické a mají vyšší rezistivitu, což snižuje velikost vířivých proudů
- Nemagnetické montážní desky: montážní deska průchodky musí být také nemagnetická — mosaz, hliník nebo nemagnetická nerezová ocel (třída 316). Ocelová montážní deska s mosaznými průchodkami stále vytváří magnetický obvod přes desku
- Hliníkové drátěné pancéřování (AWA) pro jednožilové: kde se tradičně specifikuje SWA, je hliníkové drátěné pancéřování elektricky a magneticky nadřazené pro jednožilové AC aplikace. Hliník je nemagnetický (relativní permeabilita ≈1) a má nižší rezistivitu než ocel, což dále snižuje ztráty vířivými proudy
Paralelní zapojení fází — zatížitelnost násobením
Když jediný vodič 630 mm² nemůže přenést požadovaný proud (např. přívod 2 500 A), řešením jsou paralelní vodiče: dva nebo více jednožilových kabelů na fázi, zapojených paralelně na obou koncích. Proud se rozdělí mezi paralelní kabely v nepřímém poměru k jejich impedancím.
Pro úspěšný paralelní provoz:
- Všechny paralelní kabely na fázi musí mít stejný materiál vodiče, průřez, délku a trasu. Rozdíly v délce vytvářejí impedanční nevyváženost způsobující nerovnoměrné rozdělení proudu — jeden kabel nese více proudu, blíží se svému tepelnému limitu, zatímco druhý běží chladný
- Kabely musí být seskupeny podle fázových trojic (L1, L2, L3 společně v trojúhelníku nebo naplocho), ne podle paralelních skupin (oba kabely L1 společně). Seskupení podle fází ruší magnetické pole, snižuje vnější pole a induktivní reaktanci
- Rozestup kabelů mezi paralelními skupinami musí být stejný, aby se zachovala stejná impedance každé skupiny
Proč zvolit jednožilové silové kabely Yichi?
- XLPE nebo PVC, měď nebo hliník, pancéřovaný nebo nepancéřovaný — vyberete si: Vyrábíme všechny standardní kombinace. Specifikaci určují požadavky aplikace — neomezujeme možnosti kvůli zjednodušení výroby
- Kompletní rozsah průřezů 1,5–1 000 mm²: od řídicího napájení po energetický přívod — jeden výrobce pro celou specifikaci jednožilových kabelů
- AWA (hliníkové drátěné pancéřování) k dispozici: pro jednožilové AC aplikace snižuje hliníkové drátěné pancéřování ztráty vířivými proudy ve srovnání s ocelovým. Specifikujte AWA pro instalace, kde jsou obavou problémy s magnetickými průchodkami nebo kde je třeba minimalizovat ztráty ze zahřívání pancéřování
- Aplikační podpora pro paralelní instalace: zadejte proud obvodu, napětí, délku a instalační metodu — vypočítáme požadovaný průřez, doporučíme počet paralelních kabelů na fázi a ověříme rozdělení proudu a úbytek napětí dle IEC 60287
- K dispozici data typových zkoušek: kompletní certifikáty pro odpor vodiče, izolační odpor, výdržné napětí a spojitost pancéřování dle IEC 60502-1 pro každou výrobní šarži