Įvadinis kabelis

Statant EE namą vadovaujamasi filosofija, jog reikia sumažinti namo išlaikymui reikalingos energijos poreikį, todėl tokio namo šilumos poreikis būna nedidelis ir jį galima patikėti elektriniams šildymo prietaisams. Taigi, elektros energijos poreikis gali būti pakankamai didelis, keliantis atitinkamus reikalavimus namo įvadui.

ESO nurodo, kad įvadui turi būti parenkamas 4 ar 5 gyslų varinis pagal galią ne mažiau kaip 4mm²  ir ne daugiau 16mm² skerspjūvio ploto arba aliuminis ne mažiau 10 mm² ir ne daugiau 25mm² skerspjūvio ploto kabelis. Dėl gyslų skaičiaus, tai 4 gyslos parenkamos, jei kliento objekte yra įrengtas atskiras įžeminimo įrenginys, o 5 gyslų kabelis pasirenkamas, kai pasijungiama prie ESO dėžutės įrengto įžeminimo, todėl siekiant išvengti papildomo įžeminimo įrengimo darbų paprastai renkamasi 5 gyslų kabelį.

Pagrindinis klausimas – kokios medžiagos kabelį geriau pasirinkti, aliumininį ar varinį. Standartinis atsakymas, nori kokybės imk varį, taupai pinigus – aliuminį. Prisilaikydamas šios rekomendacijos aš savo namui pirkau varinį, bet kai perskaičiau vieno elektriko straipsnį, susimasčiau, ar tikrai tai teisingas pasirinkimas.

Sakykim namo įvadas – 14 kW galios su 25A trifaziu saugikliu. Tokio galingumo įvadui rekomenduojamas varinis CYKY 5x6mm² kabelis. Tokio kabelio kaina apie 4,9€ už metrą. Jei laido ilgis nuo ESO dėžutės iki automatukų dėžutės 25 metrai, tokio kabelio kaina 122,50€. Aliumininis analogas būtų pav. AXMK 5×10 1,54 €/m arba 38,50 € už 25 metrus. Taigi, kabelio kainos skirtumas juntamas.

Aliumininio 10mm² kabelio maksimalus pralaidumas (38A vieno trigyslio) kaip ir geresnis nei 6mm² varinio (34A). Pažiūrėkim koks tokių kabelių pasipriešinimas.

Taigi, varinio 25 m ilgio, 6 mm² skerspjūvio ploto laido varža – 0.072917 omai.

Aliumininio 25 m ilgio, 10 mm² skerspjūvio ploto laido varža – 0.0725 omai.

Jei įsirengsite dar ir 14 kW galios saulės elektrinę, vasarą gana dažnai ir gana ilgai laidai bus apkrauti ne mažesne kaip 12 kW galia. Vienos fazės kabelio gyslai teks 4 kW ir tekės 17,4A srovė.

Varinio 6mm² laido įtampos kritimas bus – 1,27V (0,072917 Ω x 17,4 A), 10mm²  aliuminio  – 1,26V (0,0725Ω x 17,4 A), tai sudarys energijos nuostolius varinei gyslai –  22,1W (1,27 V x 17,4 A), o aliuminio gyslai 21,9W (1,26 V x 17,4 A). Kadangi kabelyje po tris gyslas, tai varinio kabelio bendri energijos nuostoliai bus –  66,3W, o aliumininio – 65,7W.

Vertinant energijos nuostolius, vos ne identiška situacija. Tada pasirinkimą lemia tik kiti skirtumai tarp skirtingų metalų kabelių. Turint omenį, kad aliuminio šiluminė varža maždaug dvigubai prastesnė, aliumininis kabelis gali šiek tiek labiau kaisti, nors čia labiau aktualus kontaktinis paviršius, kuriam kabelis galės atiduoti sukauptą šilumą, o ne metalų šilumos laidumas.

Bet tame man užkliuvusiame elektriko straipsnyje buvo išsakyta mintis, kad aliuminį galima pirkti ir maksimalaus galimo skerspjūvio – AXMK 5×25, kurio kaina – 5,12€, arba 128€ už 25m, kas labai panašu į 6mm² skerspjūvio varinio kabelio kainą.

Dabar paskaičiuokim energijos nuostolius.

Aliumininio 25 m ilgio, 25 mm² skerspjūvio ploto laido varža – 0.029 omai. Įtampos kritimas tokiame laide būtų 0,5 V. Energijos nuostoliai tokiame laide būtų – 8,7 W, arba visame kabelyje – 26 W. Sulyginkime su varinio kabelio nuostoliais – 66,3W, kas yra 2,5x arba 40 W mažiau.

Kai aliumininio kabelio energijos sąnaudos 2,5x mažesnės, nublanksta varinio kabelio 2 kart geresnio šilumos perdavimo privalumas, nes šiuo atveju aliuminis žiūrisi net geriau.

Galima pabandyti paskaičiuoti koks tikėtinas elektros energijos sutaupymas su storesniu aliumininiu kabeliu, įsigytu už panašią kainą, kaip ir varinio, per metus. Kadangi pradinėje sąlygoje saulės elektrinę iškėlėm 14kW, vadinasi elektros sunaudojimas bus apie 14000kWh per metus. Tai pilnai įmanoma situacija, net EE name, jei kieme stovi du elektromobiliai. Taigi 14000kWh, tai 14kW galia per 1000 valandų (galima skaičiuoti ir kitomis kombinacijomis, bet galutinis rezultatas bus identiškas). Kai bendra galia 14kW, vienam kabeliui tenka 4,67kWh galia, kas prie 230V įtampos bus 20,3A.

Variniame 25 m ilgio 6mm² kabelyje įtampos kritimas bus 1,4 V (20,3 A x 0,072917 Ω), o aliumininiame 25mm² – 0,6 V (20,3 A x 0,029 Ω). Variniame kabelyje energijos nuostoliai bus – 85 W (1,4 V x 20,3 A x 3 fazės), aliumininiame  – 36.5 W (0,6 V x 20.3 A x 3 fazės). Po 1000 valandų darbo tai sudarys 85 kWh ir 37 kWh atitinkamai, arba 48kWh skirtumą per metus. Jei vertinti 2022 m. rugpjūčio mėn. elektros įkainiu 0,72€/kWh, tai sudarytų 35€ dydžio skirtumą aliumininio kabelio naudai.

Skirtumas kaip ir nedidelis, bet jis yra nieko nedarant ir išleidus panašią pinigų sumą įrengiant elektros įvadinį kabelį. Prisilaikant EE namo filosofijos, esant net ir nedideliam skirtumui, pirmenybę reikėtų teikti mažiau energijos suvartojančiam kabeliui.

Vis tik reikėtų atkreipti dėmesį ir į kitus aliumininio kabelio trūkumus:

Varis lankstesnis ir atsparesnis korozijai. Aliuminis, po sąlyčio su oru, greitai oksiduojasi, susidaro plėvelė, kuri blogai praleidžią srovę, o tai silpnina kontaktą. Vieta, kur blogas kontaktas, kais, kibirkščiuos, daugiau oksiduosis ir tai gali būti gaisro priežastimi. Vis tik jei kontaktas užspaustas, į kontakto vietą oras kaip ir neturėtų patekti, be to teigiama, kad rinkoje yra tepaliukų skirtų užtepti kontaktų vietose. Aliuminį tvirtinant sraigtiniais laikikliais, pasireiškia dar viena jo savybė – aliuminio slydimas iš po laikiklio, todėl aliumininius laidus paskirstymo dėžėse reikia dažniau varžyti nei varinius. Jei aliuminis kontaktuoja su variu, aliuminį pradeda veikti elektros korozija, tai ir jis, ir kontaktai silpsta, todėl aliumininiai laidai su variniais jungiami per geležinius užspaudžiamus kontaktus ar kitais būdais.

Grįžkime prie įžeminimo klausimo. Vienas elektrikas man aiškino, kad įžeminimas turėtų būti atskirtas nuo N laido (ESO skydelyje N ir PE (įžeminimo) laidai dažnai būna sujungiami vienoje PEN šinoje), prie skydelio PE šinos turėtų būti pajungtas storesniu laidu, nei pajungti fazių ir N laidai, kad būtų mažesnis elektros tekėjimo pasipriešinimas, ir kad atsiradus nuolydžiui elektra tekėtų ne per pus į N ir ir įžeminimą, o kad didžioji nuotėkio energija būtų nuvesta į įžeminimą. Taigi, jei planuojama įrengti rimtą įžeminimą, galima įvadui parinkti ir 4 gyslų įvadinį kabelį. Beje, tas pats elektrikas sakė, kad nederėtų elektros įžeminimo apjungti su žaibolaidžių įžeminimu. Šioje vietoje jo teiginys kertasi su girdėtu teiginiu iš kitų elektrikų, kurie teigė, jog įrenginėjant žaibolaidžio įžeminimą, jį reikėtų apjungti su elektros įžeminimu.

Jei žinote kaip reikia elgtis su žaibolaidžio ir elektros įžeminimais, pasidalinkite žiniomis ir Jūs. Taip pat įdomi elektrikų nuomonė kabelio metalo pasirinkimo atžvilgiu. Gal vis tik kiti parametrai daug svarbesni nei kabelio varža.