Val á kapli er mikilvægt skref í hönnun og uppsetningu rafmagns. Rangt val getur leitt til öryggisáhættu (svo sem ofhitnunar eða eldsvoða), of mikils spennufalls, skemmda á búnaði eða lítillar kerfisnýtingar. Hér að neðan eru helstu þættir sem þarf að hafa í huga við val á kapli:
1. Kjarnrafmagnsbreytur
(1) Þversniðsflatarmál leiðara:
Straumburðargeta: Þetta er mikilvægasti breytan. Kapallinn verður að geta borið hámarks samfelldan rekstrarstraum rásarinnar án þess að fara yfir leyfilegt rekstrarhitastig. Vísað er til töflu um straumstyrk í viðeigandi stöðlum (eins og IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Spennufall: Straumur sem fer í gegnum kapalinn veldur spennufalli. Of langur eða ófullnægjandi þversnið getur leitt til lágrar spennu við álagsenda, sem hefur áhrif á virkni búnaðarins (sérstaklega ræsingu mótorsins). Reiknið út heildarspennufallið frá aflgjafanum að álaginu og gætið þess að það sé innan leyfilegs bils (venjulega ≤3% fyrir lýsingu, ≤5% fyrir rafmagn).
Skammhlaupsþol: Kapallinn verður að þola hámarks mögulegan skammhlaupsstraum í kerfinu án þess að valda hitaskemmdum áður en verndarbúnaðurinn virkjast (hitastöðugleikaprófun). Stærra þversnið hefur meiri þolþol.
(2) Málspenna:
Málspenna snúrunnar (t.d. 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) má ekki vera lægri en málspenna kerfisins (t.d. 380 V, 10 kV) og hugsanleg hámarksrekstrarspenna. Takið tillit til spennusveiflna í kerfinu og ofspennuaðstæðna.
(3) Leiðaraefni:
Kopar: Mikil leiðni (~58 MS/m), sterk straumflutningsgeta, góður vélrænn styrkur, frábær tæringarþol, auðvelt að meðhöndla samskeyti, hærri kostnaður. Algengasta notkun.
Ál: Lægri leiðni (~35 MS/m), krefst stærra þversniðs til að ná sömu straumrýmd, léttari þyngd, lægri kostnaður en minni vélrænn styrkur, viðkvæmt fyrir oxun, krefst sérstakra verkfæra og andoxunarefna fyrir samskeyti. Oft notað fyrir loftlínur með stórum þversniði eða tiltekin verkefni.
2. Uppsetningarumhverfi og aðstæður
(1) Uppsetningaraðferð:
Í lofti: Kapalbakkar, stigar, loftstokkar, rör, yfirborðsfest meðfram veggjum o.s.frv. Mismunandi varmadreifingarskilyrði hafa áhrif á straumstyrk (lækkun nauðsynleg fyrir þéttar uppsetningar).
Neðanjarðar: Beint grafið eða í loftstokkum. Takið tillit til varmaviðnáms jarðvegs, grafdýptar og nálægðar við aðra hitagjafa (t.d. gufuleiðslur). Raki og tæringargeta jarðvegs hafa áhrif á val á kápu.
Neðansjávar: Krefst sérstakrar vatnsheldrar uppbyggingar (t.d. blýhjúps, samþætts vatnsblokkandi lags) og vélrænnar verndar.
Sérstök uppsetning: Lóðréttar leiðir (hafið í huga eiginþyngd), kapalskurðir/göng o.s.frv.
(2) Umhverfishitastig:
Umhverfishitastig hefur bein áhrif á varmadreifingu kapalsins. Staðlaðar töflur um straumstyrk eru byggðar á viðmiðunarhita (t.d. 30°C í lofti, 20°C í jarðvegi). Ef raunverulegur hiti fer yfir viðmiðunarhitastig verður að leiðrétta (minnka straumstyrkinn). Gætið sérstakrar varúðar í umhverfi með háu hitastigi (t.d. ketilrými, hitabeltisloftslagi).
(3) Nálægð við aðrar snúrur:
Þéttar kapallagnir valda gagnkvæmri upphitun og hitastigshækkun. Margir kaplar sem lagðir eru samsíða (sérstaklega án bils eða í sömu leiðslum) verða að vera aflagðir út frá fjölda og uppröðun (snerta / ekki snerta).
(4) Vélræn álag:
Togálag: Fyrir lóðréttar uppsetningar eða langar togleiðir skal hafa í huga eiginþyngd og togspennu kapalsins; veldu kapla með nægilegum togstyrk (t.d. brynjaða stálvír).
Þrýstingur/Áhrif: Beint grafnir kaplar verða að þola umferðarálag á yfirborði og uppgröftur; kaplar sem eru festir í bakka geta verið þjappaðir saman. Brynjað efni (stálband, stálvír) veitir sterka vélræna vörn.
Beygjuradíus: Við uppsetningu og beygju má beygjuradíus kapalsins ekki vera minni en leyfilegt lágmark til að koma í veg fyrir skemmdir á einangrun og kápu.
(5) Umhverfishættur:
Efnatæring: Efnaverksmiðjur, skólpstöðvar og strandsvæði með saltþoku þurfa tæringarþolnar hlífar (t.d. PVC, LSZH, PE) og/eða ytri lög. Ómálmkennd brynja (t.d. glerþráður) gæti verið nauðsynleg.
Olíumengun: Olíugeymslur og vélrænar verkstæði þurfa olíuþolnar hlífar (t.d. sérstakar PVC, CPE, CSP).
Útfjólubláa geislun: Kaplar sem verða fyrir útfjólubláum geislum þurfa útfjólubláa-þolna hlíf (t.d. svart PE, sérstakt PVC).
Nagdýr/Termitar: Í sumum svæðum er krafist nagdýra-/termitaheldra kapla (hlífar með fráhrindandi efnum, harðar hlífar, málmbrynjur).
Raki/kaf í vatni: Rakt eða kaft umhverfi krefst góðra raka-/vatnsheldra mannvirkja (t.d. vatnsheldra burðarvirkja, málmhúðar).
Sprengifimt andrúmsloft: Verður að uppfylla kröfur um sprengiheldni á hættulegum svæðum (t.d. logavarnarefni, LSZH, einangraðir kaplar með steinefnum).
3. Kapalbygging og efnisval
(1) Einangrunarefni:
Þverbundið pólýetýlen (XLPE)Frábær háhitaþol (90°C), mikil straumstyrkur, góðir rafsvörunareiginleikar, efnaþol, góður vélrænn styrkur. Víða notað fyrir meðal-/lágspennuraflstrengi. Fyrsta val.
Pólývínýlklóríð (PVC): Ódýrt, vel þróuð aðferð, góð logavörn, lægri rekstrarhiti (70°C), brothætt við lágt hitastig, losar eitraðar halógenlofttegundir og þykkan reyk við bruna. Enn mikið notað en sífellt takmarkað.
Etýlenprópýlen gúmmí (EPR): Góð sveigjanleiki, veður-, óson-, efnaþol, hár rekstrarhiti (90°C), notað í færanlegan búnað, skipastrengi, námubúnað. Hærri kostnaður.
Annað: Sílikongúmmí (>180°C), einangrað með steinefnum (MI – koparleiðari með magnesíumoxíðeinangrun, framúrskarandi brunaþol) fyrir sérstök notkun.
(2) Efni í slíðri:
PVC: Góð vélræn vörn, logavarnarefni, lágt verð, mikið notað. Inniheldur halógen, eitraður reyk við bruna.
PE: Frábær raka- og efnaþol, algengt fyrir ytri slíður kapla sem grafnar eru beint niður. Léleg eldvarnarþol.
Lítil reyklaus halógenlaus (LSZH / LS0H / LSF)Lítill reykmyndun, eiturefnalaus (engar halógensýrur), mikil ljósgegndræpi við bruna. Skyldubundið í almenningsrýmum (neðanjarðarlest, verslunarmiðstöðvar, sjúkrahús, háhýsi).
Eldvarnarefni pólýólefín: Uppfyllir sérstakar kröfur um eldvarnarefni.
Við val á þessu ætti að taka mið af umhverfisþoli (olíu, veðri, útfjólubláu ljósi) og þörfum fyrir vélræna vernd.
(3) Skjöldunarlög:
Leiðaraskjöldur: Nauðsynlegur fyrir meðal-/háspennustrengi (>3,6/6kV), jafnar rafsvið leiðarayfirborðs.
Einangrunarhlíf: Nauðsynleg fyrir meðal-/háspennustrengi, virkar með leiðarahlíf fyrir fullkomna stjórn á vettvangi.
Málmhlíf/brynja: Veitir EMC (truflanavörn/dregur úr útblæstri) og/eða skammhlaupsleið (verður að vera jarðtengd) og vélræna vörn. Algengar gerðir: koparband, koparvírflétta (hlíf + skammhlaupsleið), stálbandbrynja (vélræn vörn), stálvírbrynja (togþol + vélræn vörn), álhlíf (hlíf + geislavirk vatnsheld + vélræn vörn).
(4) Tegundir brynvarna:
Brynjaður stálvír (SWA): Frábær þjöppunar- og almenn togvörn, til beinnar jarðsetningar eða vélrænnar verndar.
Galvaniseruðu vírbrynjað (GWA): Mikill togstyrkur, fyrir lóðréttar lengjur, stórar spannir, uppsetningar undir vatni.
Ómálmbrynja: Glerþráðarlímband veitir vélrænan styrk en er samt ekki segulmagnað, létt, tæringarþolið, fyrir sérstakar kröfur.
4. Öryggis- og reglugerðarkröfur
(1) Logavarnarefni:
Veljið kapla sem uppfylla viðeigandi staðla um logavarnarefni (t.d. IEC 60332-1/3 fyrir staka/knippaða logavarnarefni, BS 6387 CWZ fyrir brunaþol, GB/T 19666) út frá brunahættu og rýmingarþörfum. Opinber svæði og svæði þar sem erfitt er að komast undan verða að nota LSZH logavarnarefni.
(2) Eldþol:
Fyrir mikilvægar rafrásir sem verða að vera áfram undir spennu í eldsvoða (brunadælur, reykviftur, neyðarlýsing, viðvörunarkerfi) skal nota eldþolna kapla (t.d. MI-kapla, glimmerlímd lífræn einangruð mannvirki) sem hafa verið prófaðir samkvæmt stöðlum (t.d. BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Halógenlaust og reyklaust:
Skyldubundið á svæðum þar sem miklar kröfur eru gerðar um öryggi og vernd búnaðar (samgöngumiðstöðvar, gagnaver, sjúkrahús, stórar opinberar byggingar).
(4) Fylgni við staðla og vottun:
Kaplar verða að uppfylla lögboðna staðla og vottanir á verkstaðnum (t.d. CCC í Kína, CE í ESB, BS í Bretlandi, UL í Bandaríkjunum).
5. Hagfræði og líftímakostnaður
Upphafleg fjárfestingarkostnaður: Verð á kapli og fylgihlutum (tengingum, tengiklemmum).
Uppsetningarkostnaður: Fer eftir stærð, þyngd, sveigjanleika og auðveldri uppsetningu snúrunnar.
Rekstrartapskostnaður: Viðnám leiðara veldur I²R tapi. Stærri leiðarar kosta meira í upphafi en draga úr langtímatapi.
Viðhaldskostnaður: Áreiðanlegir og endingargóðir kaplar hafa lægri viðhaldskostnað.
Líftími: Hágæða kaplar í réttu umhverfi geta enst í 30+ ár. Metið vandlega til að forðast að velja kapla með lélegum gæðum eingöngu út frá upphafskostnaði.
6. Önnur atriði sem þarf að hafa í huga
Fasaröð og merking: Fyrir fjölkjarna kapla eða fasa-aðskildar uppsetningar skal tryggja rétta fasaröð og litakóðun (samkvæmt gildandi stöðlum).
Jarðtenging og spennujöfnun: Málmskjöldur og brynja verður að vera áreiðanlega jarðtengd (venjulega í báðum endum) til að tryggja öryggi og skilvirkni skjöldunar.
Varaframlegð: Íhugaðu mögulega framtíðarvöxt álags eða breytingar á leiðum, aukið þversnið eða geymið vararásir ef þörf krefur.
Samhæfni: Kapalaukabúnaður (tengingar, tengi, tengi) verður að passa við gerð kapals, spennu og stærð leiðara.
Hæfni og gæði birgja: Veldu virta framleiðendur með stöðug gæði.
Til að hámarka afköst og áreiðanleika er val á réttum kapli nauðsynlegt ásamt því að velja hágæða efni. Hjá ONE WORLD bjóðum við upp á fjölbreytt úrval af hráefnum fyrir vír og kapla — þar á meðal einangrunarefni, kápuefni, límbönd, fylliefni og garn — sem eru sniðin að fjölbreyttum forskriftum og stöðlum og styðja þannig örugga og skilvirka kapalhönnun og uppsetningu.
Birtingartími: 15. ágúst 2025