Przewodnik po wymiarowaniu kabli BS 7671: Brytyjskie przepisy dotyczące instalacji elektrycznych objaśnione

Czym jest BS 7671?

BS 7671 jest wydawany przez Institution of Engineering and Technology (IET) i British Standards Institution (BSI). Samo w sobie nie jest prawem, ale jego przestrzeganie jest faktycznie obowiązkowe, gdyż Electricity at Work Regulations 1989 i Building Regulations Part P powołują je jako sposób spełnienia ustawowych wymagań bezpieczeństwa. Elektrycy w Wielkiej Brytanii muszą posiadać kwalifikacje potwierdzające kompetencje w stosowaniu BS 7671, takie jak certyfikat City & Guilds 2382.

Metodologia doboru kabli

Załącznik 4 BS 7671 opisuje sześcioetapową procedurę: (1) Wyznaczenie prądu obliczeniowego Ib od obciążenia. (2) Dobór prądu znamionowego In urządzenia ochronnego tak, aby In ≥ Ib. (3) Wyznaczenie wymaganej obciążalności tabelarycznej It z uwzględnieniem współczynników korekcyjnych: It ≥ In / (Ca × Cg × Ci × Cf), gdzie Ca = temperatura otoczenia, Cg = grupowanie, Ci = izolacja termiczna, Cf = współczynnik bezpiecznika półzamkniętego (0,725). (4) Dobór kabla z tablic Załącznika 4 z Iz ≥ It. (5) Sprawdzenie spadku napięcia. (6) Weryfikacja wytrzymałości na prąd zwarciowy z użyciem równania adiabatycznego.

Tablice obciążalności z Załącznika 4

Załącznik 4 BS 7671 zawiera tablice dla różnych typów kabli i metod instalacji. Tablica 4D1A obejmuje jednożyłowe kable PVC (miedź) w rurce: 1,5 mm² = 17,5 A, 2,5 mm² = 24 A, 4 mm² = 32 A. Tablica 4D2A obejmuje wielożyłowe kable PVC (miedź) mocowane bezpośrednio: 1,5 mm² = 19,5 A, 2,5 mm² = 27 A, 4 mm² = 36 A, 6 mm² = 46 A. Wartości różnią się w zależności od metody instalacji ze względu na różne warunki odprowadzania ciepła. Tablice obejmują również kable XLPE/EPR, kable z izolacją mineralną i kable zbrojone.

Wymagania dotyczące spadku napięcia

Przepis 525.1 BS 7671 ogranicza spadek napięcia do 3% dla oświetlenia i 5% dla pozostałych obwodów, mierzony od początku instalacji do urządzenia odbiorczego. Załącznik 4 podaje spadek napięcia na amper na metr (mV/A/m) dla każdego przekroju kabla. Dla dwużyłowego kabla PVC 2,5 mm² wartość ta wynosi 18 mV/A/m. Wzór na spadek napięcia: ΔU = mV/A/m × Ib × L / 1000. Dla obciążenia 20 A na 25 m: ΔU = 18 × 20 × 25 / 1000 = 9,0 V = 3,9% z 230 V. Przekracza 3% dla oświetlenia, wymagając kabla 4 mm² (11 mV/A/m → 5,5 V = 2,4%).

Wymagania dotyczące ochrony RCD

BS 7671 wymaga ochrony RCD 30 mA dla wszystkich gniazd o prądzie do 32 A (Przepis 411.3.3), wszystkich obwodów w łazienkach i prysznicach, kabli ukrytych w ścianach na głębokości mniejszej niż 50 mm oraz obwodów zasilających przenośne urządzenia na zewnątrz. 18. edycja znacznie rozszerzyła wymagania RCD w porównaniu z wcześniejszymi edycjami. Ochrona RCD uzupełnia, ale nie zastępuje prawidłowego doboru kabli — przewód ochronny nadal musi być dobrany do prądu zwarciowego.

Przykład praktyczny: Obwód pierścieniowy

Obwód pierścieniowy obsługujący gniazda 13 A w brytyjskim domu wykorzystuje kabel 2,5 mm² dwużyłowy z żyłą ochronną, chroniony wyłącznikiem MCB 32 A. Ponieważ jest to pierścień (dwie drogi dla prądu), efektywna obciążalność jest podwojona. Maksymalna obsługiwana powierzchnia podłogi wynosi 100 m². Obliczenie spadku napięcia dla pierścienia wykorzystuje połowę długości trasy. Dla pierścienia 40 m z obciążeniem 13 A w punkcie środkowym: efektywna długość = 20 m, ΔU = 18 × 13 × 20 / 1000 = 4,68 V = 2,0%. Mieści się w limicie 5% dla obwodów siłowych.

Równanie adiabatyczne dla ochrony zwarciowej

Przepis 434.5.2 BS 7671 wymaga, aby urządzenie ochronne wyłączyło zwarcie zanim kabel ulegnie uszkodzeniu. Równanie adiabatyczne: t ≤ (k × S / I)², gdzie t to czas wyłączenia w sekundach, k to stała materiałowa (115 dla miedzi PVC), S to przekrój przewodu w mm², a I to prąd zwarciowy w amperach. Dla kabla 2,5 mm² przy zwarciu 1 kA: t ≤ (115 × 2,5 / 1000)² = 0,083 s. Wyłącznik MCB 32 A musi wyłączyć w czasie 83 ms przy 1 kA, co osiąga wyłącznik typu B.

FAQ