Vodiče a kabely musí být navrženy tak, aby byly vhodné pro provozní podmínky (např. napětí, proud, ochrana před úrazem elektrickým proudem) a vnější vlivy (např. teplota prostředí, přítomnost vody nebo korozívních látek, mechanická namáhání), které mohou existovat.
Tyto požadavky neplatí pro vestavěné elektrické instalace montážních skupin, podskupin a přístrojů, které jsou vyrobeny a zkoušeny podle příslušné normy.
Vodiče
Obecně musí být vodiče z mědi. Jsou-li použity hliníkové vodiče, průřez musí být minimálně 16 mm2.
Aby byla zajištěna dostatečná mechanická pevnost, nemá být průřez vodičů menší, než je uvedeno v tabulce 1. Vodiče s menšími průřezy nebo jiného provedení, než je uvedeno v tab. 1, se však mohou používat v zařízeních, je-li dostatečné mechanické pevnosti dosaženo jinými prostředky a není-li zhoršena správná funkce.
Vodiče třídy 1 a třídy 2 jsou určeny především pro používání mezi pevnými, nepohyblivými částmi.
Všechny vodiče, které jsou vystaveny častým pohybům (např. jeden pohyb za hodinu provozu stroje), musí být ohebné slaněné vodiče třídy 5 nebo třídy 6.
Izolace
Typy izolace zahrnují mimo jiné:
- polyvinylchlorid (PVC);
- pryž, přírodní a syntetická;
- silikonová pryž (SiR);
- minerální izolace;
- zesítěný polyetylen (XLPE);
- etylenpropylenová směs (EPR).
Pokud může izolace vodičů a kabelů (např. PVC) představovat nebezpečí v důsledku šíření požáru nebo emisi toxických nebo korozívních plynů, je třeba si vyžádat pokyny od dodavatele kabelů. Je důležité věnovat zvláštní pozornost spojitosti obvodu, který má funkci související s bezpečností.
Použitá izolace kabelů a vodičů musí být vhodná pro zkušební napětí:
- minimálně AC 2 000 V po dobu 5 min pro provoz při napětích vyšších než AC 50 V nebo DC 120 V; nebo
- minimálně AC 500 V po dobu 5 min pro obvody PELV (viz ČSN 33 2000-4-41 ed. 3, zařízení třídy III).
Mechanická pevnost a tloušťka izolace musí být taková, aby izolace nemohla být poškozena v provozu nebo během pokládání kabelů, zejména u kabelů vtahovaných do elektroinstalačních kanálů.
Proudová zatížitelnost v normálním provozu
Proudová zatížitelnost závisí na několika faktorech, např. na materiálu izolace, počtu vodičů v kabelu, provedení (plášti), metodách instalace, seskupení a teplotě okolí.
Jeden typický příklad hodnot proudové zatížitelnosti pro elektrickou instalaci s PVC izolací mezi kryty a jednotlivými částmi zařízení v ustálených podmínkách je uveden v tab. 2.
Úbytek napětí ve vodičích a kabelech
Úbytek napětí z místa připojení elektrického napájení k zátěži, nesmí překročit 5 % jmenovitého napětí za obvyklých provozních podmínek. Aby se vyhovělo tomuto požadavku, může být nutné použít vodiče o větším průměru, než je hodnota převzatá z tab. 2.
Ohebné kabely
Ohebné kabely musí mít vodiče třídy 5 nebo třídy 6.
Vodiče třídy 6 mají dráty menšího průměru a jsou ohebnější než vodiče třídy 5.
Kabely, které jsou vystaveny ztíženým podmínkám, musí mít provedení dostatečné pro ochranu před:
- oděrem způsobeným mechanickou manipulací a vlečením přes drsné povrchy;
- tvořením smyček v důsledku provozování bez vodicích zařízení;
- namáháním způsobeným vodícími válečky a vedením s použitím síly při navíjení a převíjení na kabelových bubnech.
Mechanické dimenzování
Systém stroje pro manipulaci s kabely musí být navržen tak, aby bylo namáhání vodičů v tahu během provozu stroje co nejnižší.
V případě použití měděných vodičů nesmí namáhání v tahu působící na vodiče překročit 15 N/mm2 průřezu mědi. Pokud požadavky aplikace přesahují mez namáhání v tahu 15 N/mm2, mají být použity kabely speciálního konstrukčního provedení a přípustná maximální pevnost v tahu má být dohodnuta s výrobcem kabelů.
Maximální namáhání působící na vodiče ohebných kabelů z jiného materiálu, než z mědi, musí odpovídat specifikaci výrobce kabelů.
Namáhání vodičů v tahu je ovlivňováno těmito faktory:
- sílou zrychlení;
- rychlostí pohybu;
- mrtvá (závěsná) hmotnost kabelů;
- způsob vedení;
- konstrukce systému kabelového bubnu.
Proudová zatížitelnost kabelů navinutých na bubnech
Kabely, které mají být navinuty na bubny, musí mít vodiče s takovým průřezem, aby po úplném navinutí na buben a působením obvyklého provozního zatížení nebyla překročena maximální přípustná teplota vodiče.
U kabelů kruhového průřezu instalovaných na bubnech má být maximální proudová zatížitelnost na volném prostranství upravena za použití přepočítacích součinitelů podle tab. 3.
Vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči
Ochrana před nebezpečným dotykem živých částí
Vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči musí být instalovány nebo zakrytovány tak, aby ochrany před nebezpečným dotykem živých částí bylo při normálním přístupu ke stroji dosaženo použitím jednoho z následujících ochranných opatření:
- ochrana částečnou izolací živých částí, nebo, kde to není proveditelné;
- ochrana kryty nebo přepážkami se stupněm ochrany krytem nejméně IP2X.
Vodorovné horní plochy přepážek nebo krytů, které jsou snadno přístupné, musí zajišťovat stupeň ochrany krytem nejméně IP4X.
Není-li požadovaného stupně ochrany krytem dosaženo, musí být použita ochrana umístěním živých částí z dosahu v kombinaci s nouzovým vypnutím.
Vodiče a přípojnice musí být umístěny a/nebo chráněny tak, aby:
- bylo zabráněno dotyku, zejména u nechráněných vodičů a přípojnic, s vodivými částmi, jako jsou lanka spínačů ovládaných tahacím lankem, zařízení pro odlehčení tahu a hnacích řetězů;
- bylo zabráněno poškození kývající se zátěží.
Obvod ochranného vodiče
Pokud jsou vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči součástí ochranného obvodu, nesmí při obvyklém provozu vést proud. Proto musí jak ochranný vodič (PE), tak nulový vodič (N) používat samostatný vodič, přípojnici nebo sběrací kroužek. Spojitost obvodu ochranného vodiče využívajícího kluzné kontakty musí být zajištěna vhodnými opatřeními (např. zdvojením sběrače proudu, monitorováním spojitosti).
Sběrače proudu ochranného obvodu
Sběrače proudu ochranného obvodu musí mít takový tvar nebo konstrukci, aby nebyly zaměnitelné s ostatními sběrači proudu. Takové sběrače proudu musí být opatřeny kluznými kontakty.
Odnímatelné sběrače proudu s odpojovací funkcí
Odnímatelné sběrače proudu s odpojovací funkcí musí být navrženy tak, aby byl vodič ochranného obvodu vodiče přerušen až po odpojení živých vodičů, a spojitost obvodu ochranného vodiče je obnovena dříve, než je znovu připojen kterýkoliv živý vodič.
Vzdušné vzdálenosti
Vzdušné vzdálenosti mezi příslušnými vodiči a mezi sousedními systémy vodičů, přípojnic, souprav sběracích kroužků s kartáči a jejich sběrači proudu, musí být vhodné minimálně pro jmenovité impulzní napětí kategorie přepětí III podle ČSN EN 60664-1 ed. 2.
Povrchové cesty
Povrchové cesty mezi příslušnými vodiči, mezi sousedními systémy vodičů, přípojnic, souprav sběracích kroužků s kartáči a jejich sběrači proudu, musí být vhodné pro provoz v předpokládaném prostředí, např. na volném prostranství (ČSN EN 60664-1 ed. 2), uvnitř budov, chráněné kryty.
V mimořádně prašných, vlhkých nebo korozívních prostředích platí tyto požadavky na povrchové cesty:
- nechráněné vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči musí být vybaveny izolátory s minimální povrchovou cestou 60 mm;
- kryté vodiče, izolované vícepólové přípojnice a izolované jednotlivé přípojnice musí mít minimální povrchovou cestu 30 mm.
Je nutné dodržet doporučení výrobce týkající se zvláštních opatření pro zabránění postupnému snižování izolačních hodnot v důsledku nepříznivých podmínek okolního prostředí (např. nánosy vodivého prachu, chemická koroze).
Dělení systému vodičů na úseky
Jsou-li vodiče nebo přípojnice uspořádány tak, že mohou být děleny na oddělené úseky, musí být použita vhodná konstrukční opatření zabraňující připojování sousedních úseků pod napětí samotnými sběrači proudu.
Konstrukce a instalace vodičů, systémů přípojnic a souprav sběracích kroužků s kartáči
Vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči v silových obvodech, musí být seskupeny odděleně od těch, které jsou v řídicích obvodech.
Vodiče, přípojnice a soupravy sběracích kroužků s kartáči, musí být schopné vydržet bez poškození mechanické síly a tepelné účinky zkratových proudů.
Odnímatelná víka pro systémy vodičů a přípojnic uložené pod zemí nebo podlahou, musí být navržena tak, aby nemohla být otevřena jednou osobou bez pomoci nástroje.
Tam, kde jsou přípojnice instalovány ve společném kovovém krytu, musí být jednotlivé části krytu vzájemně spojeny a připojeny k vodiči ochranného pospojování na několika místech, v závislosti na své délce. Kovová víka přípojnic uložených pod zemí nebo pod podlahou musí být rovněž vzájemně spojena a připojena k vodiči ochranného pospojování.
Elektroinstalační kanály přípojnic uložené pod zemí a pod podlahou musí být vybaveny prostředky pro odvodňování.
