Podczas projektowania instalacji elektrycznej złożonej z grupy przewodów o różnych przekrojach znamionowych należy zwrócić szczególną uwagę na występujące w niej przewody o najmniejszych przekrojach żył, aby nie została przekroczona ich temperatura dopuszczalna długotrwale. Według PN-IEC 60364 [1], jeżeli podstawowym warunkiem doboru przewodu jest jego obciążalność prądowa długotrwała, to o obciążalności poszczególnych przewodów decyduje liczba przewodów o różnym przekroju znamionowym żył, ułożonych obok siebie. Wiązka przewodów, w skład której wchodzą nie więcej niż trzy przewody o innym przekroju znamionowym żył (przy czym są to wartości przekroju sąsiadujące ze sobą w szeregu znormalizowanym), może być rozpatrywana jako układ złożony z jednakowych przewodów. Gdy w wiązce są więcej niż trzy przewody o różnych przekrojach żył, należy wówczas rozpatrywać ją jako układ przewodów o różnych przekrojach żył.
Rozróżnia się cztery podstawowe sposoby układania przewodów obok siebie:
- przewody ułożone osobno (oddalone od siebie o odległość równą co najmniej średnicy przewodu),
- przewody ułożone w jednej warstwie (przewody stykające się ze sobą, ułożone w jednej warstwie),
- przewody ułożone w wiązce okrągłej (przewody stykające się ze sobą ułożone tak, że przekrój poprzeczny danej grupy przewodów zbliżony jest do kołowego),
- przewody ułożone wielowarstwowo (przewody ułożone w kilku stykających się ze sobą warstwach, przy czym przekrój poprzeczny takiego układu zbliżony jest do prostokąta).
Wartość prądu dopuszczalnego długotrwale przewodów nie jest zmniejszana (ze względu na sąsiedztwo innych obciążonych przewodów), jeżeli odległość między sąsiednimi przewodami jest równa co najmniej średnicy przewodu – według PN-IEC 60364 [1] lub jest nie mniejsza niż podwójna średnica przewodu – według PBUE [4]. Jest to najefektywniejszy sposób układania przewodów o różnych przekrojach znamionowych żył, jednakże wymagający znacznej ilości miejsca na wykonanie danej instalacji elektrycznej. Dlatego w praktyce bardzo często układa się przewody w taki sposób, aby na pewnej długości stykały się one ze sobą. Należy przy tym pamiętać, że przewody o różnych przekrojach znamionowych można prowadzić wszystkie razem w jednym układzie lub łączyć je w grupy o jednakowych przekrojach znamionowych żył i układać powstałe w ten sposób grupy osobno obok siebie.
obciążalność prądowa długotrwała przewodów ułożonych w jednej warstwie
Przewody elektryczne o różnych przekrojach znamionowych żył można układać w jednej warstwie wspólnie (tak, że wszystkie przewody tworzą wspólny układ jednowarstwowy) lub dzieląc przewody na podgrupy tworzące układy jednowarstwowe złożone z przewodów o jednakowych przekrojach żył.
Ze względów bezpieczeństwa (w celu uniknięcia możliwości przekroczenia temperatury dopuszczalnej długotrwale przewodów), dla układu złożonego z przewodów o różnych przekrojach znamionowych żył należy zastosować współczynnik zmniejszający ich obciążalność prądową długotrwałą opisany zależnością [1, 2]:
(1)
gdzie:
F – współczynnik zmniejszający dla układu złożonego z przewodów o różnych przekrojach znamionowych żył,
np – liczba przewodów.
Przykładowe wartości współczynnika zmniejszającego obciążalność prądową długotrwałą przewodów o różnych przekrojach znamionowych żył ułożonych w jednej warstwie, wyznaczone na podstawie zależności (1), przedstawiono na rysunku 1. Podano tam również współczynniki poprawkowe k dla układu jednowarstwowego złożonego z jednakowych przewodów, określone na podstawie normy PN-IEC 60364 [1].
Analizując wartości przedstawione na rysunku 1. można zauważyć znaczący (nawet ponad 130 %) wzrost wartości współczynnika zmniejszającego obciążalność prądową długotrwałą przewodów, gdy przewody tworzące układ jednowarstwowy mają jednakowe przekroje znamionowe żył. W związku z tym, znacznie ekonomiczniej jest układać przewody o jednakowych przekrojach znamionowych żył w oddzielnych układach, tzn. jeżeli na przykład należy ułożyć 8 przewodów o dwóch różnych przekrojach znamionowych żył (po 4 przewody dla każdego przekroju), to obciążalność prądowa dwóch oddzielnych grup przewodów będzie wynosić 80 % obciążalności przewodu odosobnionego, podczas gdy ułożenie wszystkich przewodów we wspólnej warstwie skutkuje zmniejszeniem wartości prądu dopuszczalnego długotrwale do 35 % (względem przewodu odosobnionego).
