Při výběru a instalaci elektrických kabelů se setkáváme s řadou parametrů, které ovlivňují jejich funkčnost, bezpečnost a odolnost v různých prostředích. Důležitým aspektem je materiál izolace a pláště, nejčastěji se setkáváme s PVC (polyvinylchlorid) a PE (polyethylen), ale i s jinými typy. Stejně tak je klíčové porozumět konstrukci jádra a barevnému značení vodičů, které se může lišit v závislosti na regionu a normách.
Konstrukce a materiály kabelů
Kabely a vodiče se na první pohled liší hlavně názvem (CYKY, AYKY, CYSY), v praxi ale rozhoduje konstrukce, prostředí a způsob uložení - interiér, exteriér, zem, UV, mechanické namáhání nebo rušení. V tomto průvodci najdete přehled a porovnání nejběžnějších druhů kabelů pro domovní instalace, kabely do země, ohebné přívody (H07RN-F), fotovoltaiku i datové rozvody, včetně typického použití, napětí a doporučeného uložení.
Jádro kabelu
Jádro je ta část vodiče, kterou na řezu kabelu vidíte jako měď nebo hliník. 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). 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.
- Měděné (Cu) jádro: Nejlepší vodivost (menší průřez při stejné zátěži). Měděné jádro kabelu je nejčastější univerzální volbou pro domovní i běžné průmyslové instalace, protože má nízký elektrický odpor a dobře se s ním pracuje ve svorkách.
- Pocínovaná měď: Má stejné měděné jádro, jen je povrch vodiče potažený tenkou vrstvou cínu. Nejčastěji se vyskytuje u fotovoltaických kabelů nebo tzv. sauna kabelu (SiHF). Přínos pocínované mědi je hlavně v odolnosti povrchu proti oxidaci/korozi a stabilitě spojů v náročnějších podmínkách.
- Hliníkové (Al) jádro: Vnější vrstvy tvoří hliníkové dráty, které přenášejí většinu proudu. Na stožárech distribučních a přenosových vedení se často používá provedení AlFe, kde je uvnitř ocelové jádro, které nese mechanické namáhání (tah, vítr, námrazu) a omezuje průhyb mezi stožáry.
Izolace a plášť
Materiál izolace a pláště rozhoduje o odolnosti kabelu v prostředí.
- Y (PVC izolace/plášť): Běžná izolace a plášť pro vnitřní rozvody, pro pevné uložení v suchých podmínkách.
- R (pryžový plášť - „střední guma“): Nejčastější izolace a plášť pro venkovní podmínky (krátkodobě), na zahradu. Pro lehké mechanické namáhání, v suchu i vlhku a normálních teplotách.
- N (pryžový plášť - „těžká guma“): Pro venkovní podmínky (dlouhodobě), zemědělství a průmysl. Střední mechanické namáhání, v suchu i mokru a normálních teplotách. Ten odolá mokru, olejům a zředěným zásadám i kyselinám. Nevadí mu dlouhodobé používání venku.
- Silikonový plášť: Je odolnější vůči extrémním teplotám nízkým i vysokým. Používají se jako přívod k topným zařízením, sporáku nebo saunovým kamnům. Jsou bezhalogenové a velmi flexibilní, ale jejich nevýhodou je nízká mechanická odolnost, nesmí být mechanicky zatěžované.
- Oděruodolný staveništní kabel (N07V3V3-F): PVC izolace i plášť, vysoká mechanická odolnost. Pro venkovní podmínky, staveniště a průmysl. Odolá stejným vlivům jako těžká guma a navíc mu nevadí drsné a mechanicky náročné podmínky.
- Zesítěný bezhalogenový polyolefin/kopolymer: Používá se pro solární kabely H1Z2Z2-K a další. Odolávají nízkým i vysokým teplotám a UV záření.
- Bezhalogenový plášť (LSOH = „low smoke zero halogen“): S nízkým vývinem kouře při hoření. Vhodné pro vyšší ochranu osob, školy, nemocnice, veřejné prostory. Oheň retardující "nehořlavý", nekorozivní, bezhalogenový plášť strukturované kabeláže a silových kabelů, s nízkým vývinem kouře při hoření, s třídou reakce na oheň B2ca.
Proč jsou bezhalogenové kabely bezpečnější?
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.
Čtěte také: Detailní popis kabelu JYTY-O 2x1
Typy kabelů a jejich použití
Níže porovnáváme nejběžnější druhy elektrických kabelů a vodičů. Začínáme přehledovou tabulkou, kde u každého typu uvádíme typickou konstrukci, použití, jmenovité napětí a způsob uložení.
| Název kabelu/vodiče | Typická konstrukce | Použití | Jmenovité napětí | Způsob uložení |
|---|---|---|---|---|
| CYKY | Měděné jádro (plné nebo lanované), PVC izolace, PVC plášť | Silové instalace, zásuvkové a světelné obvody | 300/500V, 450/750V | Pevné uložení do zdi, trubek, lišt |
| AYKY | Hliníkové jádro (plné nebo lanované), PVC izolace, PVC plášť | Silové instalace, elektrický přívod do objektu | 300/500V, 450/750V | Pevné uložení do zdi, trubek, lišt |
| CYKYLo | Měděné jádro (plné), PVC izolace, plochý PVC plášť | Silové instalace, málo místa, bez sekání do zdiva | 300/500V | Ploché uložení na/pod omítku, do lišt |
| CYSY (H05VV-F) | Měděné jemně lanované jádro, PVC izolace, PVC plášť | Ohebné přívody, prodlužovací kabely, spotřebiče v suchu | 300/500V | Pohyblivé uložení, pro lehká mechanická namáhání |
| CGSG (H05RR-F) | Měděné jemně lanované jádro, pryžová izolace, pryžový plášť | Ohebné přívody, spotřebiče v dílně, krátkodobě na zahradě | 300/500V | Pohyblivé uložení, střední mechanické namáhání, sucho až vlhko |
| CGTG (H07RN-F) | Měděné jemně lanované jádro, pryžová izolace, pryžový neoprénový plášť | Ohebné přívody, průmysl, zemědělství, venkovní použití | 450/750V | Pohyblivé uložení, náročné podmínky (mokro, oleje, kyseliny) |
| N07V3V3-F | Měděné jemně lanované jádro, PVC izolace, PVC plášť | Staveništní kabel, průmysl, odolnost proti oděru | 450/750V | Pohyblivé uložení, drsné a mechanicky náročné podmínky |
| CY (H07V-U) | Měděné jednodrátové jádro, PVC izolace | Pevné vodiče do rozvaděčů, elektroinstalací, kde vedení stojí | 450/750V | Pevné uložení, drží tvar |
| CYA (H07V-K) | Měděné lanované jádro, PVC izolace | Ohebné vodiče do rozvaděčů, propojení kontaktů, uzemnění | 450/750V | Pružné uložení, lepší ohebnost |
| H1Z2Z2-K | Měděné pocínované jádro, zesítěná izolace a plášť | Solární kabely pro fotovoltaiku | 1500V DC | Venkovní použití, odolnost UV, nízké/vysoké teploty |
| JYTY | Měděné jádro (1-2 páry), izolace, stínění | Vnitřní sdělovací rozvody, řídící a automatizační systémy | 300V | Pevné uložení |
| SYKFY | Měděné jádro (2-20 párů), izolace, stínění | Vnitřní sdělovací rozvody, telefonní sítě | 100V | Pevné uložení |
| TCEPKPFLE | Měděné jádro (až 25 skupin po 4), izolace, stínění, UV stabilní plášť | Vnější telekomunikační sítě | Uložení v chráničce do země | |
| Datové kabely (UTP, FTP, STP, SSTP) | Kroucené páry, bez/se stíněním | Ethernetové rozvody, počítačové sítě | Pevné uložení (instalační), pohyblivé (patch) | |
| Dvojlinka | Dvojice jemně laněných žil, izolace s polaritou | Zvonková tlačítka, LED pásky, audio kabely | do 50V (TLYp/SCY) | Pohyblivé uložení |
| Optické kabely | Skleněná optická vlákna | Rychlé a spolehlivé přenosy dat | Strukturovaná kabeláž |
Silové instalační kabely
Pro rezidenční, komerční i průmyslové elektroinstalace jsou silové instalační kabely naprosto stěžejní a nejčastěji používané. V běžné řeči se jim často říká prostě elektrické kabely. Slouží pro rozvod elektrické energie v budovách a jako elektrický přívod do objektu. Nejčastěji instalovanými v jednofázových i třífázových soustavách, zásuvkových a světelných obvodech jsou silové instalační kabely CYKY. Při nedostatku místa nebo nemožnosti sekání do betonu a zdiva lze použít ploché kabely CYKYLo. Pro elektrický přívod se volí měděný kabel CYKY nebo hliníkový AYKY.
CYKY je typický instalační kabel pro pevné uložení - používá se do zdi, trubek, lišt apod. Má tvrdší konstrukci a počítá se s tím, že po instalaci zůstane na místě. CYKY je standardní volba pro většinu elektroinstalace (zásuvky, světla, pevné rozvody). CYKYLo se liší tím, že je plochý a používá se hlavně tam, kde je problém s prostorem nebo není možné sekat hluboké drážky.
Ohebné a flexibilní kabely
V mnoha případech není kabel pevně uložen. To platí pro přívodní ohebné a flexibilní kabely, sloužící jako elektrický přívod ke spotřebiči nebo podobnému zařízení. Větší flexibilitu potřebují šňůry pro přenosná zařízení a prodlužovací kabely na bubnu. Pro danou aplikaci je vždy rozhodující materiál pláště.
- Ohebné kabely CYSY s PVC pláštěm výborně vyhovují použití v suchu a normálních podmínkách. Dělí se podle napětí a výkonu. Šňůra pro běžné domácí spotřebiče na 230 V nebo prodlužovací zásuvky jsou určeny kabely H05VV-F, se starším názvem CYSY.
- Pokud hledáte flexibilní přívodní kabel k pohyblivému zařízení, je lepší gumový kabel s pryžovým pláštěm. Pro běžné spotřebiče a zařízení v dílně a krátkodobě i na zahradu se hodí gumový kabel H05RR-F, známější jako CGSG "střední guma". Je určen pro lehké mechanické namáhání, v suchu až vlhku.
- Někdy je ale potřeba gumový kabel do náročnějších podmínek. Pro výkonná zařízení a střední mechanické namáhání v průmyslu i zemědělství je vhodný gumový-neoprénový kabel H07RN-F, dříve CGTG "těžká guma". Ten odolá mokru, olejům a zředěným zásadám i kyselinám. Nevadí mu dlouhodobé používání venku.
- Gumové kabely ale mají i nevýhody, tou hlavní je tření. Guma není kluzká a snadno dojde k odření nebo oděru pláště. Řešením je neoprénový nebo též pancéřový kabel N07V3V3-F, známý jako staveništní kabel, protože je určen hlavně na staveniště. Odolá stejným vlivům jako těžká guma a navíc mu nevadí drsné a mechanicky náročné podmínky.
- Při vysokých teplotách jsou vhodnější silikonové kabely. Používají se jako přívod k topným zařízením, sporáku nebo saunovým kamnům. Výhodou je odolnost proti extrémním teplotám, chemicky agresivním látkám i UV záření. Jsou bezhalogenové a velmi flexibilní, ale jejich nevýhodou je nízká mechanická odolnost, nesmí být mechanicky zatěžované.
Nehořlavé kabely
Nehořlavé kabely se v praxi používají tam, kde se vedle běžné funkce řeší i chování kabeláže při požáru - buď aby nešířila plamen a netvořila tolik kouře, nebo aby vybrané okruhy zůstaly funkční i během požáru. Oproti standardnímu CYKY, které při požáru rychle ztrácí vlastnosti a produkuje hustý kouř, se často setkáte se dvěma skupinami: oranžové kabely "R" (oheň retardující, oheň nešířící - typicky pro veřejné prostory a únikové trasy, kde je cílem omezit šíření požáru a kouře) a hnědé kabely "V" (se zachováním funkčnosti při požáru - pro napájení nouzových a požárně bezpečnostních systémů). Hnědý kabel se používá pro kabely se zachováním funkčnosti při požáru (V) - typicky pro okruhy, které mají fungovat i během požáru.
Čtěte také: Vše o optických kabelech
Speciální kabely
- Solární kabely (typicky H1Z2Z2-K): Používají se k propojení fotovoltaických panelů a komponentů. Jde o jednožilové kabely větších průřezů pro vyšší napětí 1500 V DC a venkovní podmínky, odolávají nízkým i vysokým teplotám a UV záření.
- Anténní či koaxiální kabel (koax): Je souosý elektrický kabel s jedním drátem a jednou či více vrstvami stínění. Má velmi široké použití nejčastěji ve vysokofrekvenční technice (VF) a telekomunikaci: svod od parabolické antény, televizní rozvody, připojení set-top boxu, dříve počítačové sítě a telefony. Zde je důležitý útlum signálu a čistota mědi, rozlišuje se koaxiální kabel s jádrem průměru 1,00 nebo 1,13 mm.
- Dvojlinka: Ve slaboproudé technice se k ovládání či napájení velmi často používá dvojlinka. Je určena pro univerzální účely, například pro zvonkové tlačítko nebo LED pásky. Jde o plochý kabel se dvojicí jemně laněných žil a izolací s označením polarity. Díky tomu je vhodný i pro stejnosměrné obvody DC. Používá se také jako audio kabel pro připojení reproduktorů v AV technice. Dvojlinka není vždy totéž: pod názvem dvojlinka se v praxi prodává víc různých kabelů, které vypadají podobně, ale mají jiné určení i napěťové parametry. TLYp / SCY (často „repro“ dvojlinka) - obvykle jen do 50 V, určená pro audio signál a nízkonapěťové aplikace.
- Sdělovací a telefonní kabely: Pro přenos signálů na větší vzdálenosti se ve sdělovací technice nebo telefonních sítích používají sdělovací a telefonní kabely. Obsahují často velký počet žil stočených do skupin po dvou nebo čtyřech a mohou mít stínění. Kabel JYSTY je pro instalaci vnitřních sdělovacích rozvodů, obsahuje 1 až 2 páry žil a stínění, je dimenzovaný pro napětí do 300 V. Kabely SYKFY jsou určené také pro instalaci vnitřních sdělovacích rozvodů, obsahují 2 až 20 párů žil a stínění, jsou dimenzované pro napětí do 100 V. Pro vnější telekomunikační sítě je určen kabel TCEPKPFLE obsahující až 25 skupin žil po čtyřech. Má stínění, UV stabilní plášť a lze ho uložit v chráničce do země.
- Datové kabely: Je označení pro vedení strukturované kabeláže a ethernetových rozvodů s připojením síťových prvků konektorem RJ-45. Nejčastější v elektroinstalaci jsou instalační datové kabely obsahující pevné dráty. Pro připojení routeru, počítače a propojení dalších síťových prvků v blízkosti se užívají ohebné patch kabely obsahující licnu. Primární rozdělení strukturované kabeláže je podle kategorie udávající rychlost přenosu a šířku pásma: základní CAT5E je dostatečná pro domácí ethernet. Rychlejší a dnes doporučovaná je kategorie CAT6, profesionální je CAT6A a pro datová centra CAT7, CAT7A nebo CAT8. Důležitý parametr je stínění: UTP bez stínění, FTP jednoduché celkové stínění, STP stínění párů, SSTP stínění párů i celkové. Stínění zvyšuje kvalitu a rychlost přenosu dat. Platí, že celkové stínění chrání datový kabel vůči vnějšímu elektromagnetickému rušení například od souběžně uložených silových a řídících kabelů. Stínění párů naopak chrání proti vnitřnímu rušení mezi páry žil, takzvaně "cross-talk".
- Optické kabely: Vedle elektrických kabelů se využívají také optické kabely, zejména jako strukturovaná kabeláž pro rychlé a spolehlivé přenosy dat. Optické kabely nepracují s elektrickým proudem. Fungují na principu totálního odrazu světla uvnitř skleněného vlákna. Optický kabel obsahuje mnoho tenkých skleněných optických vláken průměru obvykle 9 nebo 50 mikronů.
Barevné značení vodičů a mezinárodní rozdíly
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 vyhrazená pro střední vodič N; pokud se v instalaci N používá, modrá nesmí označovat jiný vodič. Ostatní barvy vodičů se běžně používají pro fáze a ovládání (nejčasteji hnědá, černá a šedá) - důležité je, aby byla instalace konzistentní a vodiče byly jednoznačně označené i v rozvaděči. Barvy jsou podle normy jasně dané, ale u starších instalací nebo po neodborných zásazích se nedá spoléhat jen na ně - vždy je potřeba funkci vodiče ověřit. V běžné instalaci je nulák modrý. Ochranný vodič je vždy zelenožlutý.
Rozdíly v izolaci PE vodičů mezi Evropou a USA
V mnoha videích z Anglie a hlavně z Ameriky jsou vidět kabely s dvěma izolovanými žilami (L, N) a neizolovaným měděným PE. Holý vodič PE je v USA a Kanadě obvyklý v pevných instalacích a je označován G. Pokud má izolaci, což je ve slaněných šňůrách, je tmavě zelený. Proč tomu tak je - je to dlouholetý zvyk, jejich barevné značení vodičů je výrazně starší než Evropské, které vzniklo až v rámci EHS na začátku 70. let. Do té doby panoval v Evropě zmatek, kdy např. červený vodič byl v GB fáze, za to v Německu PE!
Také naše staré barevné značení obsažené v ČSN ESČ 1950 A ČSN 34 10 10 ed. 1965 vycházelo z amerického vzoru, zřejmě právě kvůli evropské roztříštěnosti. Pouze ten holý ochranný vodič jsme nepřevzali, jistě kvůli tomu, že byl dlouhá léta také vodičem kombinovaným s pracovním. I dnes u nás seženete kabel, kde je PE vodič neizolován - kocentrické kabely.
Pracovní izolace na PE se také dobře podílí na elektrické pevnosti pracovní izolace fázových žil vůči zemi a tedy zodolňuje celý kabel. Napěťové namáhání distribučních a instalačních kabelů v Evropě je proti USA vyšší. Izolací na PE se též se zmenší kapacita fázových žil proti zemi. Holý Cu nebo Al vodič vede skrytě několika prostředími s neurčitou teplotou, vlhkostí, prašností, s neznámým náhodným dotykem ke kdejakému zdivu nebo kovové konstrukci, pouští do sebe neznámo kde bludné proudy… Holý vodič PE, i když je v kabelu, nemá svůj samostatný plášť. Měl jsem v ruce kus kabelu s holou ochrannou žílou z USA a mohu říci, že mi nepřipadal příliš kvalitní, na rozdíl od našich CYKY byl nepravidelně šišatý, právě díky chybějící izolaci na PE. Nemylím si, že by bylo vhodné následovat tento trend.
V Land of the barely free se používá v domovní instalaci buď Romex systém s krabicemi s integrovanými průchodkami, nebo conduit systém (trubkový rozvod) s jednotlivými vodiči, většinou v THHN/THWN provedení. Porovnávání jednotlivých prvků elektroinstalace v US s Evropou je obtížné. Fyzikální zákony platí všude stejně, ale je tolik odlišných zvyklostí, že bez znalosti všech souvislostí, kde se uplatňují jevy, které nejsou na první pohled patrné, by se do takových hodnocení nemělo pouštět.
Čtěte také: Prodlužovací kabel EMOS s PVC izolací
tags: #rozdíl #mezi #PVC #a #PE #kabely