§525 — Spadek napięcia: granica 3%/5% i kiedy staje się decydująca

Przewodnik o przekroju kabla i obciążalności prądowej omawia, jak Iz = Itabela × f1 × f2 × f3 określa, czy kabel jest w stanie termicznie znieść dany prąd. To jednak nie jedyne wymaganie stawiane kablowi: §525 NEN 1010 dodatkowo ustala zalecaną granicę spadku napięcia między punktem przyłączenia a odbiornikiem — kabel, którego przekrój z zapasem spełnia wymaganie Iz, przy długiej trasie może mimo to dać zbyt duży spadek napięcia.

Zalecane wartości graniczne

Dla instalacji 230 V odpowiada to około 6,9 V dla obwodów oświetleniowych i 11,5 V dla pozostałych obwodów, mierzonych między punktem przyłączenia instalacji a najdalszym odbiornikiem na tym obwodzie.

Dlaczego to osobna kontrola

Spadek napięcia nie jest zjawiskiem termicznym jak obliczenie Iz, lecz skutkiem rezystancji omowej (a przy większych przekrojach także indukcyjnej) samego przewodnika: im dłuższy kabel, tym większy spadek napięcia przy tym samym prądzie i przekroju. Kabel, który z zapasem spełnia Iz ≥ Ib na podstawie współczynników korekcyjnych z §523, przy długości np. 40-50 metrów (przybudówka, szopa, długa trasa zewnętrzna do stacji ładowania pojazdów elektrycznych) może mimo to dać spadek napięcia przekraczający 5% — te dwie kontrole są od siebie niezależne i obie muszą być wykonane osobno.

Praktyczna reguła

Często stosowany praktyczny wzór dla przewodników miedzianych w obwodach jednofazowych:

Uspad (%) = (2 × L × Ib × cos φ) / (56 × A × Un) × 100

gdzie L to długość kabla w jedną stronę w metrach, Ib to prąd obciążenia w A, A to przekrój w mm², Un to napięcie znamionowe, a 56 to przewodność miedzi w m/(Ω·mm²). W razie wątpliwości co do dokładnej stałej dla użytego materiału i częstotliwości: tabele w załączniku NEN 1010 są rozstrzygające, ten wzór to praktyczna reguła do wstępnego oszacowania.

Znaczenie praktyczne

Przy długich trasach kablowych — domek ogrodowy, oddzielny garaż, zasilanie stacji ładowania na podjeździe — spadek napięcia jest często czynnikiem decydującym o doborze przekroju, a nie obciążalność prądowa. Kabel, który wystarczyłby przy 2,5 mm² wg kryterium Iz, czasami trzeba zwiększyć do 4 mm² lub 6 mm², wyłącznie po to, by pozostać w granicy dopuszczalnego spadku napięcia.

Częste błędy

1. Wykonywanie tylko obliczenia Iz bez uwzględnienia spadku napięcia — zwłaszcza przy długich trasach do przybudówek prowadzi to do kabla, który jest termicznie odpowiedni, ale daje zauważalnie niższe napięcie u odbiornika (przygaszanie oświetlenia, wolniejszy rozruch silników).
2. Stosowanie granicy 3% do obwodu mieszanego z oświetleniem i gniazdami jednocześnie — surowsza granica 3% obowiązuje, gdy tylko na obwodzie jest oświetlenie, a nie łagodniejsza granica 5%.
3. Obliczanie spadku napięcia na podstawie odległości w linii prostej, zamiast rzeczywistej (czasem okrężnej) trasy kabla — kabel, który musi ominąć przeszkodę budowlaną, jest dłuższy niż odległość w linii prostej do odbiornika.
4. Obliczanie spadku napięcia dla całego obwodu od transformatora/ licznika, zamiast od punktu przyłączenia instalacji — §525 dotyczy samej instalacji, a nie sieci zasilającej.

Powiązane

• §523 — Przekrój kabla i obciążalność prądowa
• Metody referencyjne — sposób instalacji dla obciążalności prądowej
• Prąd obciążenia grupowego i współczynnik jednoczesności