Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk (Joules lov). Resistivitet for kobber 0,0175 ohm·mm²/m ved 20 °C. Energikrav til bygninger står i byggteknisk forskrift TEK17 kapittel 14.
Formelen for tap i en kabel
Trefas: P = 3 × I² × R, der R er resistansen i én leder.
Enfas: P = 2 × I² × R, fordi strømmen går gjennom både fase og nøytral.
Resistansen finner du med R = ρ × L / A. For kobber er ρ = 0,0175 ohm·mm²/m ved 20 °C; i en kabel som går varm i drift er den nærmere 0,022, og da blir tapet cirka 25 prosent høyere enn det kalde regnestykket viser.
Legg merke til kvadratet: dobler du strømmen, firedobler du tapet. Det er derfor tap nesten aldri er noe tema på en 10 A kurs, og alltid er det på en 200 A tilførsel.
Eksempel: 80 A over 60 meter i 35 mm²
En tilførsel går 60 meter i 35 mm² kobber og belastes med 80 A trefas.
R = 0,0175 × 60 / 35 = 0,030 ohm per leder.
P = 3 × 80² × 0,030 = 3 × 6 400 × 0,030 = 576 W.
Går tilførselen med denne lasten 3 000 timer i året, blir det 576 × 3 000 / 1 000 = 1 728 kWh årlig, som varmer opp jorda rundt kabelen og ingenting annet. Sett inn din egen kraftpris inkludert nettleie for å regne kroner: med 1,20 kroner per kilowattime blir det 2 074 kroner i året.
Går du opp til 50 mm²: R = 0,0175 × 60 / 50 = 0,021 ohm, og P = 3 × 6 400 × 0,021 = 403 W. Du sparer 173 W, altså 519 kWh og rundt 620 kroner i året. Over kabelens levetid er det en sum som gjør merprisen på tverrsnittet uinteressant.
Der tapet betyr mest
Lange tilførsler med jevn, høy last er den klassiske kandidaten: hovedtilførsel til en driftsbygning, matekabel til et pumpehus, stigeledning i et større bygg.
Ladeanlegg er den nye. Et anlegg med flere ladepunkter som går for fullt hver natt har mange timer med høy last, og tapet i tilførselen blir en reell driftskostnad som eieren betaler uten å vite det.
Det motsatte gjelder like klart: en kurs som brukes en time i uka har et tap som aldri kan forsvare et hakk grovere kabel. Regn før du anbefaler, og vis kunden regnestykket — en anbefaling om grovere kabel som er underbygget med kilowattimer i året, er noe helt annet enn en anbefaling om å bruke mer penger.
Vanlige spørsmål
Skal jeg regne tap med kald eller varm kabel?
Med driftstemperatur når kabelen faktisk går varm. En kabel nær sin strømføringsevne ligger gjerne på 60 til 70 grader, og resistansen er da rundt 20 til 25 prosent høyere enn ved 20 grader. Regn kaldt for et minimumsanslag og varmt for et realistisk.
Teller tapet i beskyttelseslederen?
Nei, ikke i normal drift — det går ingen strøm i den. Nøytralen teller derimot i enfas kurser og i ubalanserte trefaskurser, og der er tapet reelt.
Hvor mange driftstimer skal jeg regne med?
Bruk anleggets faktiske profil. Et lager med jevn drift kan ligge på 4 000 timer, en verkstedhall på 2 000, en hytte på noen hundre. Bruk måleravlesning eller lastlogging når du har det; det er bedre enn en tommelregel og gir et tall kunden kan kjenne igjen.
Les videre
- Spenningsfall enfas: formelen, tallene og faktor 2 — Samme resistans gir både spenningsfall og tap — det ene tallet forklarer det andre.
- Belastning i tavle: hvor mye varme kapslingen tåler — Inne i tavla blir de samme tapene til temperaturstigning som vernene merker.
- Kabeltverrsnitt: tre krav, og det groveste vinner — Tapet er argumentet for å gå ett hakk grovere enn kravene strengt tatt krever.
- Spenningsfall trefas: kvadratrot tre, ikke to — Formelen med kvadratrot tre, eksempel på 63 A over 40 meter, og når reaktansen teller.
- Varmekabel: effekt per kvadratmeter, lengde og avstand — Effektbehov × fri flate gir watt, delt på W/m gir lengde, og c/c = flate delt på lengde.
- Temperaturkorreksjon på kabel: Iz ned, motstand opp — Iz × temperaturfaktor for varmen utenfra, R × (1 + 0,00393 × dT) for varmen i lederen.
- Kondensatorbatteri: lønnsomheten regnet i tre poster — Spart nettleie pluss lavere tap pluss frigjort kVA, mot prisen på batteriet.