Při plánování elektroinstalace v domě či bytě je nezbytné věnovat pozornost výběru a uložení kabelů. Stejně jako pro oheň platí pro elektřinu, že je dobrým sluhou, ale špatným pánem. Je tedy důležité pamatovat na podrobné bezpečnostní pokyny a složitější úkony přenechat odborníkům. V tomto průvodci se zaměříme na optické a elektrické kabely a jejich uložení v kabelových lištách.
Elektrické kabely a vodiče
Elektrické 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. Vodič je elektrický prvek určený k přenášení výkonu nebo informace a představuje širší pojem než kabel. Každý vodič má jádro a izolaci, které dohromady tvoří tzv. žílu. Podle toho, zda je izolace pevná, či ji tvoří pouze vzduch, můžeme vodiče dělit na izolované a holé. Kabel se skládá z více žil, které mají ještě další společnou izolační vrstvu.
Materiály a konstrukce vodičů
Jádro kabelu bývá nejčastěji měděné (Cu), což je univerzální volba pro domovní i běžné průmyslové instalace díky nízkému elektrickému odporu a snadné manipulaci ve svorkách. Pocínovaná měď má stejné měděné jádro, jen je povrch vodiče potažený tenkou vrstvou cínu, což přináší odolnost povrchu proti oxidaci/korozi a stabilitu spojů v náročnějších podmínkách. Hliník (Al) se velmi často používá spíše pro větší průřezy a pro lana AlFe. Ocel (Fe) slouží jako nosný vodič v lanech AlFe. Pro venkovní vedení se používají lana AlFe, kde vnější vrstvy tvoří hliníkové dráty, které přenášejí většinu proudu, a uvnitř je ocelové jádro, které nese mechanické namáhání.
Jádra se liší i konstrukcí:
- Plné jádro ("drát") Cu (měděné) nebo Al (hliníkové): 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.
- Mnohodrátové "jemně laněné" jádro ("licna") Cu nebo pocínované Cu: Ohebné a flexibilní, pro pohyblivé uložení a přívody, kde se s kabelem počítá do ohybu.
- Sektorové jednodrátové jádro Al: Větších průřezů než RM, pro pevné uložení, obvykle v zemi.
- Sektorové mnohodrátové jádro Cu nebo Al: Komprimované, větších průřezů než RM, pro pevné uložení, obvykle v zemi.
Typy izolace a pláště
Izolaci tvoří obvykle několik vrstev, např. izolace každé žíly, vrstva výplně, izolace společná, stínění, plášť a venkovní plášť. Materiál izolace a pláště rozhoduje o odolnosti kabelu v daném prostředí:
Čtěte také: Vše o optických kabelech
- Měkčený PVC: Nejčastěji používaný materiál pro kabely nízkého napětí s teplotní odolností 70ºC.
- Měkká pryž (guma): Pro kabely nízkého napětí, teplotní odolnost 60ºC.
- Zesíťovaný polyetylen (XPE): Pro vodiče vysokého nebo velmi vysokého napětí.
- Silikonový plášť: Odolnější vůči extrémním teplotám (nízkým i vysokým), chemicky agresivním látkám a UV záření. Používá se jako přívod k topným zařízením, sporáku nebo saunovým kamnům. Nevýhodou je nízká mechanická odolnost.
- Neoprénový plášť: Odolává mokru, olejům a zředěným zásadám i kyselinám. Nevadí mu dlouhodobé používání venku.
- Bezhalogenové kabely (LSZH/LSOH): Neobsahují halogenové prvky (chlór a další) a při požáru neuvolňují žíravý chlorovodík. Jsou bezpečnější pro použití v místech s vyšší ochranou osob, jako jsou školy, nemocnice a veřejné prostory.
Běžné druhy elektrických kabelů
Níže porovnáváme nejběžnější druhy elektrických kabelů a vodičů:
| Typ kabelu | Konstrukce | Použití | Jmenovité napětí | Uložení |
|---|---|---|---|---|
| CYKY | Instalační, pevné měděné jádro | Silové rozvody v budovách, zásuvkové a světelné obvody | 230V/400V | Do zdi, trubek, lišt |
| AYKY | Instalační, pevné hliníkové jádro | Elektrický přívod do objektu (větší průřezy) | 230V/400V | Do zdi, trubek, lišt |
| CYKYLo | Plochý instalační, pevné měděné jádro | Místa s nedostatkem prostoru, nemožnost sekání do zdiva | 230V/400V | Do lišt, pod omítku |
| JYTY | Ovládací, měděné jádro, stínění | Řídící, signalizační a automatizační systémy | Do 300V | Pevné uložení, v lištách |
| CY (H07V-U) | Jednodrátové měděné jádro | Pevné propojení, kde se s vodičem nehýbe | 450/750V | V trubkách, lištách |
| CYA (H07V-K) | Lanované měděné jádro (licna) | Propojení pomocných kontaktů, uzemnění, flexibilní použití | 450/750V | Ve stísněných prostorech |
| CYSY (H05VV-F) | Ohebný, PVC plášť | Přívodní šňůry pro domácí spotřebiče, prodlužovací kabely | 300/500V | Suché prostředí, normální podmínky |
| CGSG (H05RR-F) | Gumový plášť ("střední guma") | Běžné spotřebiče v dílně, krátkodobě na zahradu | 300/500V | Sucho až vlhko, lehké mechanické namáhání |
| CGTG (H07RN-F) | Gumovo-neoprénový plášť ("těžká guma") | Výkonná zařízení, průmysl, zemědělství, dlouhodobě venku | 450/750V | Mokro, oleje, zředěné zásady/kyseliny, střední mechanické namáhání |
| N07V3V3-F | Oděruodolný (staveništní) kabel | Staveniště, průmysl, drsné a mechanicky náročné podmínky | 450/750V | Venkovní podmínky, střední mechanické namáhání |
| H1Z2Z2-K | Solární kabel, zesítěný bezhalogenový polyolefin | Propojení fotovoltaických panelů a komponentů | 1500 V DC | Venkovní podmínky, UV záření, nízké i vysoké teploty |
| Koaxiální kabel | Souosý elektrický kabel s jádrem a stíněním | Vysokofrekvenční technika, anténní svody, televizní rozvody | Nízké | Interiér/exteriér dle provedení |
| Dvojlinka TLYp/SCY | Plochý kabel se dvojicí jemně laněných žil | Zvonkové tlačítko, LED pásky, audio signál | Do 50V | Interiér, nízkonapěťové aplikace |
| Datové kabely (UTP, FTP, STP, SSTP) | Kroucená dvojlinka, s/bez stínění | Ethernetové rozvody, počítačové sítě | Nízké | Interiér (instalační), pohyblivé (patch kabely) |
Označování vodičů a žil
V praxi se téměř vždy setkáte se zápisem typu CYKY-O 3 x 1,5 mm² nebo CYKY-J 5 x 2,5 mm². První číslo (v předcházejícím případě 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 kabelu souvisí hlavně s tím, kolik vodičů potřebujete pro daný obvod. 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). Průřez vodiče je zásadní pro to, jaký proud může vedení dlouhodobě bezpečně přenášet a jaké budou ztráty a úbytek napětí. V praxi se používá standardizovaná řada jmenovitých průřezů (dle ČSN EN IEC 60228).
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 (nejčastěji hnědá, černá a šedá).
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.
Princip a vlastnosti optického kabelu
Optický kabel je druh kabelu, u něhož je nosičem přenášených dat světelná vlna. Proto se tomuto druhu kabelu také říká světlovod. Pro konstrukci hlavní žíly se obvykle používá sklo nebo plast s velmi dobrými optickými vlastnostmi. Na rozdíl od většiny v současnosti používaných kabelů, u nichž je nosičem dat elektrický impuls a jádro je nejčastěji vyrobeno z materiálu, který vede proud.
Čtěte také: Řešení pro optické rozvody s 8 spojkami
Použití optických kabelů zaručuje úplnou odolnost přenášeného signálu vůči zkreslení způsobenému atmosférickými podmínkami a působením sousedících elektrických zařízení (generují elektromagnetické rušení) a nízký útlum přenosu. Kvalitu signálu také neovlivňuje vzdálenost - dobrý optický kabel si zachovává neměnné vlastnosti i při mnohonásobně větších vzdálenostech mezi začátkem a koncem kabelu.
Planární světlovod je složen ze tří vrstev. Prostřední vrstva má největší index lomu a světlo je v ní uvězněno v důsledku úplného vnitřního odrazu. Páskový optický kabel umožňuje průchod světelného paprsku ve dvou směrech. Nejúčinnější jsou skleněné světlovody. Umožňují přenos dat velkou rychlostí a na velkou vzdálenost. Kabely s plastovým a polovodičovým jádrem se používají především pro lokální přenos informací mezi zařízeními.
Typy optických vláken
Jedno- a vícevidové světlovody se liší především tloušťkou jádra. V případě jednovidových kabelů je standardní tloušťka obvykle 8-10 μm a vlna se šíří paralelně (nebo téměř paralelně) s osou kabelu. Skokové optické kabely se vyznačují skokovou změnou indexu lomu mezi jádrem kabelu a jeho pláštěm. Naopak u gradientních světlovodů je změna plynulá (postupný přechod od nejvyšší hodnoty v ose jádra k nejnižší na hranici s pláštěm). Plastové optické vlákno se označuje POF (Plastic Optic Fiber).
TOSLINK a Mini TOSLINK
TOSLINK je standard rozhraní, který umožňuje přenos digitálního zvukového signálu v podobě světelné vlny pomocí světlovodného kabelu o průměru asi 1 mm. Používá se v sestavách domácího kina, počítačích, zvukových kartách, konzolích pro videohry a v mnoha jiných všeobecně používaných zařízeních. TOSLINK speciálně vyvinula a nechala si patentovat v roce 1983 známá japonská firma Toshiba. Technologie zajišťuje přenos pomocí impulsů červeného světla, jehož vlnová délka je asi 660 nm. Populární je také druhý typ standardu optických kabelů - Mini TOSLINK, jehož zástrčka vznikla na základě oblíbeného konektoru 3,5 mm.
Uplatnění optických kabelů
S ohledem na své speciální vlastnosti nacházejí optické kabely uplatnění v mnoha oblastech - mj. systémech audio, telekomunikacích, medicíně či průmyslové automatizaci. Skvěle se osvědčují v náročných podmínkách, které často použití obvyklých kabelů diskvalifikují. Umožňují správné fungování zařízení ve velkých výškách, při mezních teplotách a v přítomnosti silného elektromagnetického rušení. Optický audiokabel se používá mimo jiné k přenosu digitálního zvuku mezi přehrávačem Blu-ray, TV a přijímačem. Připojení k televizoru pomocí optického kabelu je oblíbeným a efektivním řešením, zejména u audio systémů, které podporují Dolby Digital nebo DTS.
Čtěte také: Izolace s optickým vazebním členem
Instalace a připojení optických kabelů
Aby optický kabel správně fungoval, je třeba se postarat o jeho správné připojení. Světlovodná technologie je odolná vůči vnějším vlivům, ale velmi citlivá na způsob, jakým ji uživatel využívá. Jádro, které se nachází uvnitř, je často vyrobeno ze skla nebo plastu, který není odolný vůči deformaci tak, jak koaxiální kabely. Při instalaci audio techniky s použitím kabelů TOSLINK nelze kabel za žádných okolností deformovat. Taková činnost může způsobit přetržení jádra, což způsobí, že se kabel stane zcela bezcenný.
Samotný proces propojování zástrček instalovaných na kabelu se zástrčkami v zařízeních není složitý. Všechny zástrčky mají namontované krytky, chránící konektory před znečištěním - před zahájením propojování kabelů je třeba je sundat. U zařízení, které signál vysílá, je třeba zasunout jednu zástrčku do zásuvky označené OPTICAL OUT a druhou do zařízení, které má data přijímat - do zásuvky OPTICAL IN.
Kabelové lišty a chráničky
Kabelové lišty a chráničky slouží k ochraně kabelů a estetickému uspořádání elektroinstalace. Jsou dostupné v různých rozměrech a barvách, aby se přizpůsobily danému prostředí.
Příklady kabelových lišt
Na trhu jsou dostupné různé varianty lišt na kabely:
- Lišta na kabely 10x10 mm 2m lepící, bílá
- Lišta na kabely Malpro 30x25 mm 2m, bílá
- Lišta na kabely Roth Lange 110x60 mm 2m, bílá
- Lišta na kabely Malpro 40x10 mm 2m, bílá
- Lišta na kabely Roth Lange 30x15 mm 2m, černá
- Lišta na kabely Malpro 18x18 mm 2m hnědá
- Lišta na kabely Malpro 18x13 mm 2m, barva světlé dřevo
- Lišta na kabely Malpro 40x10 mm 2m, barva tmavé dřevo
K dispozici jsou také samolepící varianty pro snazší instalaci.
Ukládání optických a elektrických kabelů do chrániček a lišt
Otázka společného uložení optického vlákna a elektrických vodičů v jedné chráničce (např. kopoflex) je často diskutovaná. Sdělovací vedení a silové vedení by sice ve společné trubce jít nemělo, ale protože optické vlákno není metalické vedení, vzájemné ovlivnění vedení nehrozí. Projektanti nicméně preferují samostatné uložení. Doporučuje se do kopoflexy natáhnout mikrotrubičku (např. 10/6 nebo 12/6), do které se potom optický kabel zafukuje, jelikož optický kabel pro koncové přípojky je velmi tenký a uložení přímo do kopoflexy není ideální.
Při plánování elektroinstalace je důležité dbát na soulad s normami a předpisy. Elektřina je dobrým sluhou, ale špatným pánem. Je tedy důležité pamatovat na podrobné bezpečnostní pokyny a složitější úkony přenechat odborníkům. Pro ochranu před mechanickým poškozením a zajištění bezpečné a spolehlivé instalace je klíčové správné použití kabelových lišt a chrániček.
tags: #opticky #a #elektricky #kabel #v #liste