Izolace elektrického vedení CYKY: Klíč k bezpečnosti a spolehlivosti vašeho elektroinstalace!

Výběr správné izolace kabelů je zásadní a má přímý vliv na bezpečnost, výkon a životnost elektrických instalací. Na trhu je k dispozici mnoho izolačních materiálů pro elektrické kabely, které se mohou týkat typu vnitřní izolace (obklopující každou žílu) nebo vnější izolace (obklopující celý kabel).

Konstrukce elektrického kabelu

Při probírání tématu izolace elektrických kabelů dostupných na trhu je vhodné úvodem zmínit samotnou konstrukci elektrického kabelu.

Vodivá žíla: Jádro je ta část vodiče, kterou na řezu kabelu vidíte jako měď nebo hliník. Nejčastěji bývá měděné (Cu) - je to univerzální volba pro domovní i běžné průmyslové instalace, protože má nízký elektrický odpor a dobře se s ním pracuje ve svorkách. Hliník (Al) se velmi často používá spíše pro větší průřezy a pro lana AlFe. Lana AlFe se vyrábějí slaňováním hliníkových drátů o určitém průřezu kolem ocelového nosného vodiče. Ocel (Fe) slouží jako nosný vodič v lanech AlFe. Pocínovaná měď má stejné měděné jádro, jen je povrch vodiče potažený tenkou vrstvou cínu, což zvyšuje odolnost povrchu proti oxidaci/korozi a stabilitu spojů v náročnějších podmínkách.
Vnitřní izolace: Vrstva izolace obklopující každou jednotlivou žílu vodiče.
Vnější izolace: Vnější plášť, který obklopuje celý kabel.
Stínění: Vrstva chránící jednotlivé žíly nebo celý kabel před elektromagnetickým rušením.

Jádra pro energetické vodiče jsou téměř vždy definována jejich odporem. U kabelů a vodičů se jeho provedení neurčuje jen jmenovitým průřezem, ale také třídou podle ČSN EN IEC 60228, která stanovuje mimo jiné konstrukci jádra a jeho maximální odpor při 20 °C. V praxi se nejčastěji setkáte s třídou 1 (plné jádro), třídou 2 (lanované jádro pro pevné uložení) a třídami 5 a 6 (flexibilní měděná jádra, přičemž třída 6 je jemnější a ohebnější).

Typy jader vodičů a jejich provedení

Plné jádro "drát" Cu (měděné) nebo Al (hliník): Pro pevné uložení v elektroinstalaci. Po ohnutí drží tvar. Typicky menší až střední průřezy - do 16 mm² (Cu) nebo 35 mm² (Al).
Mnohodrátové "laněné" jádro Cu nebo Al: Pro větší průřezy než RE. Pevné uložení, často větší průřezy.
Mnohodrátové "jemně laněné" jádro "licna" Cu nebo pocínované Cu: Ohebné a flexibilní. Pro pohyblivé uložení a přívody. Používá se tam, kde se s kabelem počítá do ohybu.
Sektorové jednodrátové jádro Al: Větších průřezů než RM. Pro pevné uložení, obvykle v zemi. Jádra jednotlivých žil mají tvar kruhových výsečí pro lepší vyplnění prostoru kabelu.
Sektorové mnohodrátové jádro Cu nebo Al: Komprimované větších průřezů než RM. Pro pevné uložení, obvykle v zemi.

Vedle těchto tříd se v označení kabelů používají i konstrukční zkratky popisující tvar a provedení vodiče: R = kruhový, S = sektorový, E = plný, M = lanovaný. Odtud vycházejí běžná označení RE, RM, SE a SM.

Izolační materiály pro elektrické kabely

Při hledání vhodného kabelu se můžeme setkat s různými označeními izolace, která mohou být pro neznalé problematiky obtížně srozumitelná. Izolanty dělíme na plasty, elastomery a elektroizolační laky. Dnes se budeme zabývat první velkou skupinou a to plasty. Do této kategorie spadají dva druhy - polyvinylchlorid a polyetylen.

Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací

Polyvinylchlorid (PVC)

PVC (polyvinylchlorid) je odolný syntetický polymer, který se nejčastěji vyskytuje v plastifikované (PVC-P) a neplastifikované (PVC-U) formě.

PVC-P (měkčený PVC granulát): Vyznačuje se vyšším podílem změkčovadel použitých při jeho výrobě, což se projevuje na snadnějším tvarování a následném zpracování. Díky svým vlastnostem, jako je pružnost a pevnost v ohybu, je nenahraditelným materiálem v elektrotechnické výrobě. Měkčený PVC je nejčastěji používaný materiál pro kabely nízkého napětí s teplotní odolností 70ºC.
PVC-U (tvrzený PVC granulát): Vyznačuje se vysokým koeficientem tvrdosti. Díky svým velmi dobrým mechanickým vlastnostem se používá k výrobě kabelových kanálů a ochranných trubic, které zajišťují izolaci a ochranu elektrických kabelů.

Samotné (čisté) PVC je makromolekulární látka vznikající polymerací vinylchloridu C2H3Cl. Jedná se o bílý prášek, který sám o sobě nemá vlastnosti potřebné pro výrobu fólií nebo souvislých izolací vodičů. Aby tuto vlastnost získal, musí být smíchán s dalšími látkami, čímž vznikne měkčená PVC směs. PVC je tedy nehořlavý, povětrnostním vlivům či kyselinám odolný materiál, který se díky svým vlastnostem stal jedním z nejoblíbenějších materiálů používaných k izolaci elektrických kabelů.

Doplňkové látky v PVC směsi:

Změkčovadla: Snižují teplotu měknutí čistého PVC, usnadňují zpracovatelnost a ovlivňují měkkost a pružnost výsledného produktu.
Stabilizátory: Omezují degradaci PVC při vyšších teplotách a při působení UV záření.
Plnidla: Látky jako CaCO3 a žíhaný kaolín zlepšují zpracovatelnost směsi a snižují cenu výrobku.
Barviva: Různé barevné koncentráty, titanová běloba, saze (stabilizují směs vůči UV záření).

Polyolefiny

Jedná se o skupinu materiálů, které obsahují uhlík a vodík.

PE (polyethylen): Získává se polymerací ethylenu. Tento materiál má ve srovnání s PVC nízkou požární odolnost. Polyethylenová izolace je tuhá, tvrdá a neohebná. Výhodami polyetylénu je nízká cena i dobrá zpracovatelnost, nevýhodami jsou nízká teplotní odolnost a hořlavost. V kabelové technice se polyetylén používá pro izolování vodivých jader i pro výrobu kabelových plášťů. Oproti PVC vystupuje v chemicky „čisté“ podobě, neuvažujeme-li chemicky nevázané přídavky, jako jsou například saze, zvyšující jeho odolnost vůči UV záření.
PP (polypropylen): Vyrábí se polymerací propenu. Materiál se svými vlastnostmi podobá polyethylenu. Má širší teplotní rozsah než polyethylen. Používá se v případech, kdy je vyžadována vyšší dielektrická pevnost nebo vyšší provozní teploty.
XLPE (zesítěný polyethylen): Tento materiál je pokročilou formou polyethylenu po jeho předchozím zpracování. Kabely s takovou izolací mají vyšší mechanickou pevnost a teplotní odolnost než kabely z běžného polyethylenu. Kromě toho je tento materiál odolnější vůči chemikáliím a rozpouštědlům. Síťovaný polyetylen (XPE) se používá pro vodiče vysokého, nebo velmi vysokého napětí.

Další izolační materiály

PUR (polyuretan): Materiál vzniká polymerací izokyanátů s polyoly. Vyznačuje se vynikající odolností vůči chemikáliím, vodě a oděru. Izolace z polyuretanu je oblíbenou volbou pro vojenské účely a práce při nízkých teplotách. Ačkoli je velmi odolný, jeho slabé elektrické vlastnosti znamenají, že se častěji používá pro vnější izolaci než pro vnitřní izolaci.
PTFE (polytetrafluorethylen, teflon): Jedná se o fluorouhlíkový polymerní materiál, který se používá především ve vodičích s malým průřezem, kde je důležitý vysoký teplotní rozsah. Materiál je termoplastický, což znamená, že je velmi pružný. Další výhodou je odolnost vůči vodě, oleji, teplu a široké škále chemikálií.
PFA (perfluoroalkoxy): Typ fluoropolymeru s velmi vysokou chemickou a teplotní odolností. PFA je údajně srovnatelný s PTFE, ale má lepší tvarovatelnost, takže je vhodnější pro řešení, kde je vyžadována schopnost tváření za tepla.
TPE (termoplastické elastomery): Termoplastické elastomery jsou směsí tvrdých termoplastických materiálů s měkkým kaučukem. V podstatě se jedná o kombinaci pryže a plastu. Používají se hlavně pro ohebné vodiče, takže vydrží vysoké mechanické zatížení.
Silikon (syntetické organokřemičité polymery): Jedná se o oblíbený izolační materiál. Má vysokou odolnost vůči teplotě a elektrickým průrazům. Silikon má relativně nízkou odolnost vůči mechanickému poškození. Jeho použití se nedoporučuje v případech častého tření součástí o izolaci kabelu. Kabely se silikonovou izolací se používají tam, kde se teplotní podmínky pohybují v rozmezí jejich teplotní odolnosti, tedy od -60 °C do +180 °C.
MPPE (modifikovaný termoplastický polyfenylether): Jedná se o termoplastický materiál používaný v automobilovém průmyslu. Je lehčí než PVC, což se promítá do nižší spotřeby paliva díky nižší hmotnosti vozidla. Neobsahuje halogeny, je nehořlavý a má vysoké dielektrické vlastnosti.
LSZH (nehořlavý bezhalogenový polyethylen): Kabely LSZH jsou navrženy tak, aby při požáru minimalizovaly emise kouře a toxických plynů, a tím byly pro lidi bezpečnější. Proto se používají na místech, jako jsou letiště, školy a nemocnice.

Kabely CYKY: Vlastnosti a použití

Kabely CYKY jsou instalační silové kabely pro pevné uložení, rozvody domovní i průmyslové elektroinstalace. Díky tomu mají nejuniverzálnější použití. Pokud propojujete rozvaděč, instalační krabice, vypínače, zásuvky a osvětlení, jsou kabely CYKY nenahraditelné. Ideální řešení pro pevné uložení pod omítku, do podhledu, do chráničky v zemi, do betonu a do rozvaděčů. Jejich výhodami je splnění veškerých norem, jádro z čisté mědi, kvalitní izolace a také rozlišení průřezu barevným pruhem na plášti.

Měděné vodiče v kabelu CYKY po vytvarování drží tvar. Díky tomu je lze je použít v rozvaděčích, kde vynikne jejich tvrdost. Naopak, kabel CYKY není vhodný pro volné položení a pohyblivý přívod.

Čtěte také: IPA asfaltová izolace: Co potřebujete vědět

Běžné kabely CYKY a jiné mají plášť a izolaci z PVC (polyvinylchlorid), mohou obsahovat změkčovadla a při vysokých teplotách (v podmínkách požáru) uvolňují žíravý chlorovodík. Naproti tomu bezhalogenové kabely (značí se také LSZH/LSOH nebo halogen-free) neobsahují halogenové prvky (chlór a další) a tím u nich nehrozí výše zmíněné negativní působení na zdraví.

Typy kabelů CYKY a jejich varianty

CYKY s PE vodičem (CYKY-J): Obsahují ochranný PE (zeleno-žlutý) vodič, který má zemnící funkci.
CYKY bez PE vodiče (CYKY-O): Nemají zemnící PE vodič, obsahují vodiče zpravidla černé, šedé, hnědé nebo modré.
Plochý CYKY (CYKYLo): Mají vodiče uspořádány v řadě vedle sebe. Díky tomu jsou ploché a jednotlivé vodiče lze snadněji oddělit. S výhodou se použijí pro uložení do omítky nebo do lišty. Nedoporučuje se instalace kabelů typu CYKYLo přímo na dřevo.
Nehořlavý a bezhalogenový CYKY: Běžné CYKY jsou odolné vůči UV záření a vůči šíření plamene dle ČSN EN 50265-1;-2-1 (IEC 60332-1). Pokud to nestačí, lze zvolit nehořlavé silové kabely 1-CXKH-R-J s izolací vodičů XLPE, bezhalogenovou a oheň nešířící výplní i pláštěm. Kabel při požáru neuvolňuje jedovaté halogeny a lépe odolává hoření.

Označování kabelů CYKY

U kabelů se v praxi skoro vždy setkáte se zápisem typu CYKY-O 3 x 1,5 mm² nebo CYKY-J 5 x 2,5 mm². První číslo (v předcházejícím případu 3 nebo 5) říká počet žil v kabelu a druhé (1,5 nebo 2,5) je průřez jedné žíly v milimetrech čtverečních (mm²).

Počet žil: V typické jednofázové instalaci (230 V) jsou nejčastější 3žilové kabely - fáze (L), nulový/střední vodič (N) a ochranný vodič (PE). U třífázových obvodů (400 V) se často používá 5žilový kabel (L1, L2, L3, N, PE). Někdy ale narazíte i na 4žilové provedení - typicky tam, kde se používá kombinovaný vodič PEN.
Průřez vodiče: Průřez vodiče se uvádí v mm² a je zásadní pro to, jaký proud může vedení dlouhodobě bezpečně přenášet a jaké budou ztráty a úbytek napětí. Průřez ale sám o sobě nestačí. Výslednou proudovou zatížitelnost ovlivní i způsob uložení (ve zdi, v trubce, v izolaci, ve svazku), okolní teplota, seskupení více kabelů vedle sebe a také délka trasy, která má vliv na úbytek napětí. V praxi se používá standardizovaná řada jmenovitých průřezů (dle ČSN EN IEC 60228).

Barevné značení vodičů

Důležitým aspektem je také barva vodiče - nejde jen o pořádek, ale také o bezpečnostní značení, které má v elektroinstalaci jasná pravidla.

Zelenožlutá: Patří vždy ochrannému vodiči PE a na nic jiného se nepoužívá.
Modrá: Je vyhrazena pro střední vodič N; pokud se v instalaci N používá, modrá nesmí označovat jiný vodič.
Ostatní barvy (hnědá, černá, šedá): Běžně se používají pro fáze a ovládání - důležité je, aby byla instalace konzistentní a vodiče byly jednoznačně označené i v rozvaděči.

Instalace kabelů CYKY

Kabel CYKY je určen pouze pro pevné uložení. Měděné vodiče v kabelu CYKY po vytvarování drží tvar. Díky tomu je lze je použít v rozvaděčích, kde vynikne jejich tvrdost.

Možnosti uložení kabelů CYKY

Pod omítku: Do vysekané cesty ve stěně nebo do plastové trubky (husí krk).
Na omítku: Upevnění kabelu bez sekání do zdi, případně schování do lišty nebo kanálu.
Do duté stěny, do podlahy, do podhledů.
Do dřevostavby: Lze uložit kabel CYKY na povrch stěny či krovu, za předpokladu, že jsou odolné proti šíření plamene.
Do betonu: Do chráničky (dvouvrstvé KOPOFLEX).
Do země: Do chráničky (ohebné červené KOPOFLEX nebo neohebné KOPODUR). Chránička s kabelem se ukládá do vrstvy písku s výstražnou fólií nad ní. Minimální hloubka uložení pro napětí do 1kV (1000V) je 35cm (pod terén a chodník), 70cm (kabel bez chráničky, nebo pod ornou půdu), 100cm (pod vozovku a krajnici).
Do kabelových žlabů a kanálů: V průmyslu, dílně a garáži se svazky kabelů CYKY nejčastěji ukládají do kabelových žlabů a kanálů kvůli snadné přístupnosti pro budoucí úpravu. Ke drátěnému žlabu se kabel připevní stahovacími pásky.

Pokud je kabel CYKY pevně uložen, lze ho použít takřka v kterémkoliv běžném prostředí. Pro venkovní uložení na vzduchu či v zemi je nutné kabel chránit pomocí trubek a chrániček, například UV odolné chráničky nebo zemního kanálu.

Čtěte také: Radon a asfaltová izolace

Bezpečnost a normy pro kabely CYKY

Normy pro elektrické vodiče jsou důležité, protože zajišťují bezpečnost, kvalitu, kompatibilitu a soulad s právními předpisy a požadavky trhu. Uživatelé tak mají jistotu, že zakoupené výrobky splňují určité normy a jsou vhodné pro zamýšlené použití.

Základním dokumentem pro definici požární bezpečnosti v ČR je Vyhláška č. 268/2011 Sb., která aktualizuje „Vyhlášku č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb“. Podle ČSN 332312 Ed.2 „Elektrické instalace nízkého napětí - Elektrická zařízení v hořlavých látkách a na nich“, článek 4.5, článek 6.2 a článek 6.3 je možno silové vodiče a kabely klást přímo na hořlavé podklady nebo do hořlavých materiálů (např. do dřeva) za předpokladu, že jsou odolné proti šíření plamene. Pro výrobu uvedených kabelů jsou použity izolační a plášťové materiály na bázi PVC směsí. Tyto materiály zaručují, že kabely splňují podmínku odolnosti proti šíření plamene (samozhášivost) podle ČSN EN 60332-1-1 a ČSN EN 60332-1-2. Kabely CYKY vyráběné podle ČSN 34 7411 zkouškám dle těchto norem vyhovují. Na základě výše uvedeného je tedy možno kabely typu CYKY instalovat na dřevěné a hořlavé podklady.

Od 1.7.2018 je v platnosti evropská směrnice č. 305/2011 pro harmonizaci stavebních výrobků zkráceně označovaná jako CPR. Podle této směrnice jsou kabely instalované ve stavbách považovány za stavební výrobky a výrobce má povinnost označovat takové výrobky dosaženou požární klasifikací. Tato norma rozděluje kabely podle reakce na oheň do 7 tříd: Fca, Eca, Dca, Cca, B2ca, B1ca, Aca. Kabely CYKY používané pro běžné domovní elektrické instalace jsou klasifikovány Eca. Vyhláška MV č. 23/2008 a její aktualizace Vyhláškou č. 268/2011 definuje pro specifické aplikace volně uložených kabelů vyšší úroveň požární bezpečnosti a jako požadovanou klasifikaci zavádí klasifikaci Dca nebo klasifikaci B2ca.

Přehled běžných druhů elektrických kabelů a vodičů

Níže porovnáváme nejběžnější druhy elektrických kabelů a vodičů. Začínáme přehledovou tabulkou, kde u každého typu uvádíme typickou konstrukci, použití, jmenovité napětí a způsob uložení.

Typ kabelu/vodiče	Typická konstrukce	Použití	Jmenovité napětí	Způsob uložení
CYKY	Měděné jádro, PVC izolace a plášť	Silové instalační kabely pro domovní a průmyslové elektroinstalace (zásuvky, světla)	230/400 V	Pevné uložení (pod omítku, do trubek, lišt, do země s chráničkou, dřevostavby)
AYKY	Hliníkové jádro, PVC izolace a plášť	Silové instalační kabely, elektrický přívod k objektu (ekonomická varianta CYKY)	230/400 V	Pevné uložení (pod omítku, do trubek, lišt, do země s chráničkou)
CYKYLo	Měděné jádro, plochý design, PVC izolace a plášť	Ploché kabely pro nedostatek místa, k vypínačům, osvětlení	230 V	Do omítky, do lišty (nedoporučuje se přímo na dřevo)
JYTY	Měděné jádro, stínění, PVC izolace a plášť	Ovládací kabely pro řídící, signalizační a automatizační systémy	Nízké napětí	Pevné uložení
Nehořlavé kabely "R"	Izolace XLPE, bezhalogenový plášť (např. 1-CXKH-R-J)	Veřejné prostory, únikové trasy (omezení šíření požáru a kouře)	230/400 V	Pevné uložení, místa s vyššími požadavky na požární bezpečnost
Kabely se zachováním funkčnosti "V"	Speciální izolace a plášť (např. N2XH)	Napájení nouzových a požárně bezpečnostních systémů (EPS, nouzové osvětlení)	230/400 V	Pevné uložení, místa s požadavkem na funkčnost při požáru
Vodič CY (H07V-U)	Jednodrátové měděné jádro (třída 1)	Pevné propojování, kde se s vodičem nehýbe (rozvaděče)	450/750 V	Pevné uložení (do trubek, lišt)
Vodič CYA (H07V-K)	Lanované měděné jádro (třída 5)	Propojování v stísněných prostorech, flexibilní (pomocné kontakty, uzemnění)	450/750 V	Pevné nebo ohebné uložení
CYSY (H05VV-F)	Ohebný, PVC plášť	Přívodní šňůry pro běžné domácí spotřebiče, prodlužovací kabely v suchu	300/500 V	Pohyblivé uložení, suché prostředí
CGSG (H05RR-F)	Gumový plášť (střední guma)	Pro běžné spotřebiče a zařízení v dílně, krátkodobě na zahradu	300/500 V	Pohyblivé uložení, suché až vlhké prostředí, lehké mechanické namáhání
CGTG (H07RN-F)	Gumový-neoprenový plášť (těžká guma)	Výkonná zařízení, průmysl, zemědělství, venkovní použití, mokré prostředí	450/750 V	Pohyblivé uložení, střední mechanické namáhání, venkovní podmínky, oleje, kyseliny
N07V3V3-F	Neoprenový/pancéřový plášť	Staveniště, průmysl, drsné a mechanicky náročné podmínky	450/750 V	Pohyblivé uložení, venkovní podmínky, vysoká mechanická odolnost
Silikonové kabely (SiHF)	Silikonová izolace a plášť	Přívod k topným zařízením, sporákům, saunovým kamnům, vysoké teploty	300/500 V	Pohyblivé nebo pevné uložení, vysoké teploty, nízká mechanická odolnost
Solární kabely (H1Z2Z2-K)	XLPE/kopolymer izolace/plášť	Propojení fotovoltaických panelů a komponentů	1500 V DC	Venkovní uložení, odolnost vůči UV záření a teplotním extrémům
Koaxiální kabel	Jádro, dielektrikum, stínění, plášť	Vysokofrekvenční technika, televizní rozvody, připojení set-top boxu	Nízké napětí (VF signály)	Pevné uložení
Dvojlinka (TLYp/SCY)	Dvojice jemně laněných žil, izolace s polaritou	Zvonkové tlačítko, LED pásky, audio kabely, nízkonapěťové aplikace	Typicky do 50 V	Pevné nebo ohebné uložení
Kabel JYSTY	1-2 páry žil, stínění	Vnitřní sdělovací rozvody	Do 300 V	Pevné uložení
Kabely SYKFY	2-20 párů žil, stínění	Vnitřní sdělovací rozvody	Do 100 V	Pevné uložení
Datové kabely (UTP, FTP, STP, SSTP)	Pevné dráty nebo licna, kroucené páry, stínění	Strukturovaná kabeláž, ethernetové rozvody (počítačové sítě)	Nízké napětí (datové signály)	Pevné (instalační) nebo ohebné (patch) uložení
Optické kabely	Skleněná optická vlákna, plášť	Rychlý a spolehlivý přenos dat, strukturovaná kabeláž	Žádné (světelný signál)	Pevné uložení (do trubek)

tags: #izolace #elektrickeho #vedeni #cyky #princip #vlastnosti

Izolace elektrického vedení CYKY: princip, vlastnosti a materiály