Určení průřezů vodičů

Aplikace Revit MEP vypočítá velikosti vodičů pro elektrické obvody na základě velikosti určené pro ochranu obvodu, výpočet poklesu napětí a korekční faktor.

Velikosti vodičů jsou definovány v dialogu Nastavení elektroinstalace.

Pokles napětí pro každý obvod je uveden jako sdružené napětí pro dvoupólové (jedna fáze) a třípólové (tři fáze) obvody. Pokles napětí je uveden jako fázové napětí pro jednopólové obvody.

Příklady nastavení velikosti vodičů

V tomto příkladu jsou určeny následující nastavení typů vodičů pro dva obvody vytvořené v projektu a nesené v ocelovém vedení.

Materiál	Teplotní režim	Izolace	Maximální velikost	Neutrální násobitel	Neutrální požadováno	Neutrální velikost	Typ vedení
Měď	90 °C	THHN	500 MCM	1,5	Ano	Vodič pod napětím	Ocel
Měď	75 °C	THWN	500 MCM	1.0	Ano	Vodič pod napětím	Ocel

Napájecí vedení obvodu 1

Obvod	Výkonový faktor	Napětí	Načíst	Póly	Jmenovitý proud	Typ vodiče	Okolní teplota	Délka vedení elektroinstalace
Napájecí vedení	0,8	240 V	12 kVA	2	50 A	THHN	80 °F	100 st.

1. Klasifikace obvodu (50 A) a typ vodiče (THHN, měď, 90 °C) určují základní rozměry pro velikost vodiče pod napětím. Tabulka základních velikostí vodičů vyžaduje vodiče pod napětím 2-#8 pro obvod 1 bez ohledu na okolní teplotu.
2. Velikost neutrálního vodiče je 1,5násobek oblasti příčného profilu vodičů pod napětím. Vodič pod napětím #8 má oblast příčného profilu 0,0129686799 čtv. palců. Při použití 1,5násobku (1,5 * 0,0129686799 = 0,01945301985 čtv. palců) vyžaduje tabulka základních velikostí vodičů vodič #6 (oblast 0,0206119720 čtv. palců), který poskytuje minimální oblast, která splňuje požadavek na nulový vodič. Velikost neutrálního vodiče je 1-#6.
3. Tabulka základních velikostí vodičů pro měděný vodič 50 A vyžaduje zemnicí vodič #10 (#10 je dostačující až po 60 A).

   Předběžné nastavení velikostí pro balíček elektroinstalace pro obvod 1 je 2-#8, 1-#6 a 1-#10. Při nastavení velikostí je však nutné zvážit korekční faktor (na základě okolní teploty) a podpořit pokles napětí méně než dvě procenta v nejvzdálenějším příslušenství od zdroje.

4. Za předpokladu vodičů pod napětím #8 při teplotě okolí 80 stupňů Fahrenheita (korekční faktor = 1) je výpočet poklesu napětí VD = (L * Z * I)/1000:
   • Délka (L) = 100 st.
   • Impedance (Z) = 1,326 z tabulky impedance vodičů pro #8 v ocelovém vedení při 80 stupních
   • Zatížení (I) = 50 A

   VD = (100 st. *1,326 * 50 A)/1000 = 6,63 V

   6,63/240 = 0,027625 = 2,7625 %, což přesahuje povolený dvouprocentní pokles napětí.

5. Vezměme v úvahu vodiče pod napětím #6 (balíček elektroinstalace je upraven na 2-#6, 1-#6 a 1-#10) a vypočítejme pokles napětí znovu.

   VD = (100 st. * 0,860 * 50 A)/1000 = .3

   .3/240 = 0,017917 = 1,7917 % v rozmezí povoleného dvouprocentního poklesu napětí.

6. Velikost neutrálního vodiče je 1,5 * 0,020611972 = 0,030917958 čtv. palců. Tabulka základních velikostí vodičů vyžaduje vodič #4 (oblast 0,0327813057 čtv. palců), který poskytuje minimální oblast, která splňuje upravený požadavek na nulový vodič. Velikost neutrálního vodiče se změní na 1-#4.
7. Zemnicí vodič je nutné změnit proporcionálně ke změně ve vodičích pod napětím:
   • Oblast příčného profilu #8 = 0,029686799 čtv. palců.
   • Oblast příčného profilu #6 = 0,0206119720 čtv. palců.
   • Poměr = 1,5893
   • 1,5893 * 0,0081552613 čtv. palců = 0,01296115 čtv. palců. Velikost zemnicího vodiče je nutné změnit na #8.

   Balíček elektroinstalace je upraven na 2-#6, 1-#4, 1#8.

Napájecí vedení obvodu 2

Obvod	Výkonový faktor	Napětí	Zatížení	Póly	Jmenovitý proud	Typ vodiče	Okolní teplota	Délka vedení elektroinstalace
Větev	0,9	208 V	24 kVA	3	70 A	THHN	80 °F	150 st.

1. Klasifikace obvodu (70 A) a typ vodiče (THHN, měď, 90 °C) určují základní rozměry pro vodiče pod napětím. Tabulka základních velikostí vodičů vyžaduje vodiče pod napětím #6.
2. Velikost neutrálního vodiče je 1,5násobek oblasti příčného profilu vodičů pod napětím (1,5 * 0,0521172118 čtv. palců = 0,0781758177 čtv. palců).

   Velikost neutrálního vodiče je 1 - 1/0 (0,0829065680 čtv. palců).

3. Tabulka základních velikostí vodičů pro měděný vodič 70 A vyžaduje zemnicí vodič #6.

   Před zvážením poklesu napětí a okolní teploty se balíček elektroinstalace skládá z 3-#6, 1-1/0 a 1-#6.

4. Výpočet poklesu napětí je (VD = (L * R * I)/1000:
   • I = 24 000 kVA / 208 * (3) = 66,6 A
   • VD = (150 st. * 0,812 * 100 A)/1000 = 8,11 V
   • 8,11/208 = 0,039 = 3,9 %, což přesahuje povolený dvouprocentní pokles napětí.

   Práce v obráceném pořadí od povoleného dvouprocentního poklesu napětí a řešení impedance:

5. 208 V * 0,02 = 4,16 V = maximální povolený pokles napětí
6. 4,16 V = (150 st. * R * 66,6 A)/1000
7. VD = 4,16 V / ((150 st. * 66,6 A) / 1000) 0,416, což je přibližně rovno faktoru impedance pro vodič #2 v ocelovém vedení v třífázovém obvodu.

   Velikost vodičů pod napětím se změní na 3-#1.

8. Velikost nulového vodiče se změní na vodič #4 (1,5 * 0,0206119720 čtv. palců = 0,030917958 čtv. palců).

9. Zemnicí vodič #6 (0,0206119720 čtv. palců) je nutné změnit proporcionálně ke změně ve vodičích pod napětím:

   • Oblast příčného profilu původního vodiče pod napětím #2 = 0,0521172118 čtv. palců.
   • Oblast příčného profilu nového vodiče pod napětím #1 = 0,0657664432 čtv. palců.
   • Poměr = 1,26
   • 1,26 * 0,0206119720 čtv. palců = 0,02597108472 čtv. palců = vodič #4

     Velikost zemnicího vodiče se změní na vodič #4.

   Balíček elektroinstalace je upraven na 3-#1, 1-#4, 1#4.

Faktory impedance vodičů

Pro účely výpočtu poklesu napětí bere aplikace Revit MEP vždy v úvahu měděné vodiče. Níže uvedené tabulky ztrát napětí odpovídají příručce Selecting Protective Devices společnosti Cooper Bussmann®. Hodnoty udávají pokles sdruženého napětí při zatížení Amp na 1 000 stop pro třífázové a jednofázové obvody. Pro pokles fázového napětí v třífázových systémech vydělte hodnotou 1,73; v jednofázových systémech vydělte hodnotou 2.

Vedení	Velikost vodiče	Tři fáze					Jedna fáze
Výkonový faktor (%)		100	90	80	70	60	100	90	80	70	60
Ocel	14	5,369	4,887	4,371	3,848	3,322	6,2	5,643	5,047	4,444	3,836
	12	3,464	3,169	2,841	2,508	2,172	4	3,659	3,281	2,897	2,508
	10	2,078	1,918	1,728	1,532	1,334	2,4	2,214	1,995	1,769	1,54
	8	1,35	1,264	1,148	1,026	0,9	1,56	1.46	1,326	1,184	1,04
	6	0,848	0,812	0,745	0,673	0,597	0,98	0,937	0,86	0,777	0,69
	4	0,536	0,528	0,491	0,45	0,405	0,62	0,61	0,568	0,519	0,468
	3	0,433	0,434	0,407	0,376	0,341	0.5	0,501	0,47	0,434	0,394
	2	0,346	0,354	0,336	0,312	0,286	0,4	0,409	0,388	0,361	0,331
	1	0,277	0,292	0,28	0,264	0,245	0,32	0,337	0,324	0,305	0,283
	1/0	0,207	0,228	0,223	0,213	0.2	0,24	0,263	0,258	0,246	0,232
	2/0	0,173	0,196	0,194	0,188	0,178	0.2	0,227	0,224	0,217	0,206
	3/0	0,136	0,162	0,163	0,16	0,154	0,158	0,187	0,188	0,184	0,178
	4/0	0,109	0,136	0,14	0,139	0,136	0,126	0,157	0,162	0,161	0,157
	250	0,093	0,132	0,128	0,129	0,128	0,108	0,142	0,148	0,149	0,148
	300	0,077	0,108	0,115	0,117	0,117	0,09	0,125	0,133	0,135	0,135
	350	0,067	0,098	0,106	0,109	0,109	0,078	0,113	0,122	0,126	0,126
	400	0,06	0,091	0,099	0,103	0,104	0,07	0,105	0,114	0,118	0,12
	500	0,05	0,081	0,09	0,094	0,096	0,058	0,094	0,104	0,109	0,111
	600	0,043	0,075	0,084	0,089	0,092	0,05	0,086	0,097	0,103	0,106
	750	0,036	0,068	0,078	0,084	0,088	0,042	0,079	0,091	0,097	0,102
	1000	0,031	0,062	0,072	0,078	0,082	0,036	0,072	0,084	0,09	0,095
Nemagnetické	14	5,369	5,876	4,355	3,83	3,301	6,2	5,63	5,029	4,422	3,812
	12	3,464	3,158	2,827	2,491	2,153	4	3,647	3,264	2,877	2,486
	10	2,078	1,908	1,714	1,516	1,316	2,4	2,203	1,98	1,751	1,52
	8	1,35	1,255	1,134	1,01	0,882	1,56	1,449	1,31	1,166	1,019
	6	0,848	0,802	0,731	0,657	0,579	0,98	0,926	0,845	0,758	0,669
	4	0,536	0,519	0,479	0,435	0,388	0,62	0,599	0,553	0,502	0,448
	3	0,433	0,425	0,395	0,361	0,324	0.5	0,49	0,456	0,417	375
	2	0,329	0,33	0,31	0,286	0,259	0,38	0,381	0,358	0,33	0.3
	1	0,259	0,268	0,255	0,238	0,219	0.3	0,31	0,295	0,275	0,253
	1/0	0,207	0,22	0,212	0,199	0,185	0,24	0,254	0,244	0,23	0,214
	2/0	0,173	0,188	0,183	0,174	0,163	0.2	0,217	0,211	0,201	0,188
	3/0	0,133	0,151	0,15	0,145	0,138	0,154	0,175	0,173	0,167	0,159
	4/0	0,107	0,127	0,128	0,125	0,121	0,124	0,147	0,148	0,145	0,14
	250	0,09	0,112	0,114	0,113	0,11	0,104	0,129	0,132	0,131	0,128
	300	0,076	0,099	0,103	0,104	0,102	0,088	0,114	0,119	0,131	0,128
	350	0,065	0,089	0,094	0,095	0,094	0,076	0,103	0,108	0,11	0,109
	400	0,057	0,081	0,087	0,089	0,089	0,066	0,094	0.1	0,103	0,103
	500	0,046	0,071	0,077	0,08	0,082	0,054	0,082	0,09	0,093	0,094
	600	0,039	0,065	0,072	0,076	0,077	0,046	0,075	0,083	0,087	0,09
	750	0,032	0,058	0,065	0,07	0,072	0,038	0,067	0,076	0,08	0,083
	1000	0,025	0,051	0,059	0,063	0,066	0,03	0,059	0,068	0,073	0,077

Typy vodičů

Tabulka typů vodičů uvádí typy vodičů, které jsou k dispozici v aplikaci Revit.

Měď			Hliník
60 °C	75 °C	90 °C	60 °C	75 °C	90 °C
TW	FEPW	TA	TW	RH	TA
UF	RH	TBS	UF	RHW	TBS
	RHW	SA		THHW	SA
	THHW	SIS		THW	SIS
	THW	FEP		THWN	THHN
	THWN	FEPB		XHHW	THHW
	USE	MI		USE	THW-2
	ZW	RHH			THWN-2
		RHW-2			RHH
		THHN			RHW-2
		THHW			USE-2
		THW-2			XHH
		THWN-2			XHHW-2
		USE-2			ZW-2
		XHH
		XHHW
		XHHW-2
		ZW-2

Velikosti vodičů

Aplikace Revit MEP určuje velikosti vodičů pod napětím podle následující tabulky základních velikostí vodičů:

Měď				Hliník
Velikost	Teplotní režim			Teplotní režim			Velikost
	60 °C	75 °C	90 °C	60 °C	75 °C	90 °C
	TW, UF	FEPW, RH, RHW, THHW, THW, THWN, USE, ZW	TA, TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW	TW, UF	FEPW, RH, RHW, THHW, THW, THWN, USE, ZW	TA, TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW
18	--	--	14	--	--	--	18
16	--	--	18	--	--	--	16
14	15	15	15	--	--	--	14
12	20	20	20	15	15	15	12
10	30	30	30	25	25	30	10
8	40	50	55	30	40	45	8
6	55	65	75	40	50	60	6
4	70	85	95	55	65	75	4
3	85	110	110	65	75	85	3
2	95	115	130	75	90	100	2
1	110	130	150	85	100	115	1
0	125	150	170	100	120	135	0
00	145	175	195	115	135	150	00
000	165	200	225	130	155	175	000
0000	195	230	260	150	180	205	0000
250	215	255	290	170	205	230	250
300	240	285	320	190	230	255	300
350	260	310	350	210	250	280	350
400	280	335	380	225	270	305	400
500	320	380	430	260	310	350	500
600	355	420	475	285	340	385	600
700	385	460	520	310	375	420	700
750	400	475	535	320	385	435	750
800	410	490	555	330	395	450	800
900	435	520	585	355	425	480	900
1000	455	545	615	375	445	500	1000
1250	495	590	665	405	485	545	1250
1500	520	625	705	435	520	585	1500
1750	545	650	735	455	545	615	1750
2000	560	665	750	470	560	630	2000

Korekční faktory nastavení velikostí vodičů

Klasifikace obvodu je upravena podle níže uvedených korekčních faktorů (klasifikace obvodu * korekční faktor). Správnou velikost pro vybraný typ vodiče je poté možné nalézt v tabulce velikostí vodičů.

Okolní teplota °C	Okolní teplota °F	60 °C	75 °C	90 °C
21-25	70-77	1,08	1,05	1,04
26-30	78-86	1	1	1
31-35	87-95	0,91	0,94	0,96
36-40	96-104	0,82	0,88	0,91
41-45	105-113	0,71	0,82	0,87
46-50	114-122	0,58	0,75	0,82
51-55	123-132	0,41	0,67	0,76
56-60	132-140	--	0,58	0,71
61-70	141-158	--	0,33	0,58
71-80	159-176	--	--	0,41

Nastavení velikostí zemnicích vodičů

Velikost zemnicích vodičů se určuje podle klasifikace obvodu.

Velikost	Měď	Hliník		Velikost	Měď	Hliník
14	15	--		250	2000	1200
12	20	15		300	2000	1200
10	60	20		350	2500	1600
8	100	60		400	3000	2000
6	200	100		500	4000	2000
4	300	200		600	5000	3000
3	400	200		700	5000	3000
2	500	300		750	5000	3000
1	600	400		800	6000	4000
1/0	800	500		900	6000	4000
2/0	1000	600		1000	6000	4000
3/0	1200	800		1250	6000	5000
4/0	1600	1000

Nastavení velikostí nulových vodičů

Pokud je určen neutrální násobitel, aplikace Revit MEP vypočítá velikost nulového vodiče na základě profilů uvedených v následující tabulce:

Velikost (AWG/kcmil)	Průměr (palce)	Plocha (čtv. palce)		Velikost (AWG/kcmil)	Průměr (palce)	Plocha (čtv. palce)
14	0,064080	0,0032250357		300	0,5477226	0,2356194490
12	0,080810	0,0015288468		350	0,5916079	0,2748893572
10	0,101900	0,0081552613		400	0,6324555	0,3141592653
8	0,128500	0,0129686799		500	0,7071068	0,3929660816
6	0,162000	0,0206119720		600	0,7745967	0,4712388980
4	0,204300	0,0327813057		700	0,8366600	0,5497787144
3	0,229400	0,0413310408		750	0,8660254	0,5890486225
2	0,257600	0,0521172118		800	0,8944271	0,6283185307
1	0,289300	0,0657664432		900	0,9486833	0,7068583471
0	0,324900	0,0829065680		1000	1	0,785398163
00	0,364800	0,1045199453		1250	1,118034	0,981747704
000	0,409600	0,1317678350		1500	1,224745	1,178097245
0000	0,460000	0,1661901110		1750	1,322876	1,374446786
250	0.5	0,19634954085		2000	1,414214	1,570796327