Sajnos annak ellenére, hogy a villamos és számítástechnikai berendezéseink, nem muködhetnének kábelek nélkül, igen csak mostohán bánik a szakma eme széles körben használt anyagokkal. Magyarországon a kábelmérnök képzés majd húsz éve megszunt. Az egyéb villamos ipari közép- és felsooktatási intézmények is csak általános ismereteket adnak hallgatóiknak a kábelekrol. Kevés az információ a kábelekrol, nehezen gyujtheto össze. Ezért úgy gondoltam, hogy az alapoktól kiindulva megismertetem a kábelek gyártását, felépítését, felhasználását.
Itt álljunk meg egy szóra, hogy tisztázzuk a kábel általános felépítését! Az elektromos kábel alapvetoen két részbol áll: egy elektromos vezeto ér, ami többnyire réz vagy alumínium (bizonyos speciális esetekben lehet más is) és erre a vezetore kerülo szigetelés mely napjainkban valamilyen muanyag 1.ábra.
A kábelek elektromos vezeto ereinek anyagát alapvetoen három csoportba sorolhatjuk:
A réz a legelterjedtebb villamos vezeto. Az alumíniumnál kisebb az elektromos ellenállása és hotágulása, ezért kedveltebb a felhasználása az ilyen kábeleknek a kivitelezok körében.
A kábelipari célokra alkalmas réz alapanyagát anódréz elektrolízisével állítják elo, majd az így nyert katódrezet redukáló atmoszférában újra megolvasztják és dróttuskóvá öntik. Ez lényegében egy 8mm átméroju rézhuzal melynek a tisztasága minimálisan 99,9% kell hogy legyen. A gyártás során legalább 16 féle különbözo szennyezo anyag kerülhet a rézbe, melyek a réz elektromos vezeto képességét ronthatják. Ezek közül leginkább a P, Fe, Co, Si jelenléte rontja a réz vezetoképességét.
Az alumínium eloállítása bauxitból kilúgozott timföld elektrolízisével történik. A fémolvadékot ezután egalizálják (egyenlosítik), finomítják, majd további megmunkálásra alkalmas tömbökbe öntik. A tömbökbol többnyire öntve hengerelt módszerrel úgynevezett 'properzi'-féle alaphuzalt készítenek a kábelipar számára mely hasonlóan a réz alaphuzalhoz 8 mm átméroju de esetenként lehet 10 vagy 15mm átméroju is. Az alumínium tisztasága minimálisan 99,45% kell hogy legyen. Az alapanyag gyártása során legalább 11 féle szennyezovel kell számolni, melyek közül a Mg és a V jelenléte növeli a legerosebben az alumínium ellenállását.
Az egyéb kategóriába többnyire a kompenzációs kábelek erei kerülnek. A kompenzációs kábeleket a homérsékletet méro hoelemekhez használják. A mérés sajátossága, hogy a hoelemhez kapcsolt muszer csak akkor ad valós értéket, ha a muszer és a hoelem közötti kábel ugyanazon anyagból készült mint a hoelem. (Természetesen itt is vannak kivételek!) Tehát ha a méréshez egy NiCr-Ni hoelemet használnak akkor a kábel egyik vezetoje NiCr ötvözet míg a másik vezeto Ni kell hogy legyen. Ezen a területen felhasználhatnak még Fe, CuNi, Ni, Pt anyagokat is vezetonek.
A kábel erek gyártása
A már említett réz vagy alumínium alaphuzalokból, úgynevezett huzalhúzással azaz üregben való többszöri áthúzással készülnek az erek gyártására felhasznált huzalok. Ezek legkisebb átméroje 0,02mm is lehet. A technológiai okokból szükséges lágyítást gyártás közben végzik el. A lágyítás homérséklete alumínium húzása esetén 350-450 oC, míg a réznél 300-520 oC lehetséges. A kábelgyártás szempontjából a huzalok eloírt szilárdsága, villamos vezeto képessége és felületi minosége a lényeges, a huzalokon többnyire nem alkalmaznak különleges felületkezeléseket, hacsak nem szükséges a réz vezeto ónozása. A hidegen húzott huzal úgy készül, hogy az alaphuzalt megfeleloen kiképzett, fokozatosan szukülo nyílású húzószerszám sorozaton húzzák át. A húzószerszám anyaga keményfém, vagy gyémánt lehet 2.ábra. A húzószerszámon áthúzott huzal átméroje lecsökken, hossza eközben nyúlik 2a.ábra.


Az így elkészült réz vagy alumínium huzalok alkalmasak különféle kábel ér szerkezetek összeállítására, melyek lehetnek tömör, vagy sodrott kiviteluek. Például ha a húzás utolsó fázisában végtermékként kapott 1,38mm átméroju réz huzalt PVC szigetelo anyaggal leszigetelünk egy H07V-U 1x1,5mm2 (MCu) típusú tömör eru vezetéket kapunk. Amennyiben 0,25mm átméroju huzalukból 30 szálat összesodrunk és azt szigeteljük le hasonló módon akkor H07V-K 1x1,5 mm2 (Mkh) típusú sodrott eru hajlékony vezeték lesz a termékünk 3.ábra.

A kábel ér szerkezeteinek kialakítását elsosorban a felhasználói igények és a gyártási technológia határozza meg. Tömör ereket gyártanak azon kábelekhez, melyek beszerelés után rögzített állapotban fix helyen látják el funkciójukat például a lakásunk falaiban húzódó vezetékek többsége ilyen H07V-U (MCu). Sodrott erekkel azok a termékek készülnek ahol fontos a hajlékonyság, illetve a kábel használata során mozgásnak, rázkódásnak van kitéve. Ezek közé tartozik a H05VV-F (MT) mellyel a háztartási gépeink vannak csatlakoztatva a fali konnektorhoz.
Sodrott kialakítást alkalmaznak akkor is amikor a kábel rögzített elhelyezésu lesz, de az ér legyártása nem célszeru tömör kivitelben. Ilyen például egy 240mm2 keresztmetszetu réz ér, ahol a tömör ér gyártása sem egyszeru feladat, valamint a kábel fektetésénél és bekötésénél is komoly gondokat okozhatna. A tömör érrel elkészített kábelt nehezen lehetne behúzni kábelcsatornába, kábeltálcára mivel az ilyen nagy keresztmetszetu ér hajlításához komoly erok szükségesek. Ezért ezt a kábelt célszeru 61db 2,24 mm átméroju réz huzalból összesodorni. Mivel az elemi szálak igen vastagok, az így készült ér és kábel nem nevezheto hajlékonynak, nem alkalmas mozgatható vagy vibrációnak kitett berendezések bekötésére, viszont a kábel fektetés elotti átcsévélése, majd a fektetése egyszerubb, a könnyebb kezelhetoségbol adódóan kisebb a kábel sérülésének veszélye. A kábelek bekötésekor a kábelfej kiképzésekor szintén könnyebb vele a munka így idot, és az esetleges sérülésekbol keletkezo többletköltséget lehet megtakarítani.
Tehát a feladattól függoen számtalan érszerkezet alakítható ki. A leggyakrabban azonban négy alapesettel és azok variációival találkozhatunk 4. ábra.

Tömör ereket a többnyire a kis keresztmetszetu kábelekben alkalmaznak. A hazai gyakorlat szerint alumínium kábeleket 16 vagy 25mm2 keresztmetszetig tömör, az attól nagyobb ereket sodrott kivitelure gyártják (Pl.: SZAMKAM kábel 4x16 - 4x240). A német gyártók viszont a teljes méretsort tömör kivitelben készítik (Pl.: NAYY 4x16-4x240).
Réz kábelek esetében a kép egységesebb. Mind a hazai és a német gyártók hasonló módon 16 mm2 felett nem gyártanak réz kábelt tömör erekkel. Ennek oka, hogy a réz kábel sokkal elterjedtebb, és a gyártók a kínálati palettát itt inkább bovítik mint az alumínium kábeleknél.
Természetesen a kis keresztmetszetu kábeleket is gyártják sodrott kivitelbe (mint ahogy azt már említettem). Ennek oka a megfelelo hajlékonyság elérése. De míg az elobb említett példában az erek sodratai 1-2 mm átméroju huzalokat tartalmaztak, addig a hajlékony kábelek erei 0,05mm - 0,6mm átméroju huzalokból épülnek fel. Ezeket az ereket építik be a hajlékony PVC, gumi, vagy poliuretán szigeteléssel ellátott kábelekbe. Hogy átláthatóbb legyen a kábel erek sodrataira vonatkozó adathalmaz, szabványosították azt. A DIN VDE 0295, IEC 60228 és HD 383 szerint a gyakran használt szerkezeteket táblázatba foglalták, ahol megkülönböztetnek különbözo finomsági osztályokat. A leggyakrabban használt finomsági osztályok:
Egy példán keresztül világítsuk meg hogy mi is a különbség az egyes osztályok között. Vegyünk egy 6mm2 keresztmetszetu réz kábel eret, és vizsgáljuk meg milyen elemi szálakból épül fel ez a keresztmetszet az egyes osztályokban:

Látható, hogy még Class1 egy darab huzalból áll, addig a Class6 csoportban ugyan ez a keresztmetszet 192 db huzalból lett felépítve. Természetesen a szabványa az itt említett finomsági osztályokon kívül még tartalmaz egyéb szerkezeteket is, sot a gyártók a szabványtól eltéro felépítéseket is kialakíthatnak.
Az erek névleges mérete mindig szerepel a kábel jelölésében pl.: H07V-U 1x6 . Esetünkben egy egyeru és 6mm2 keresztmetszetu kábelrol van szó. De mint minden szabvány, az ide vonatkozó is megenged turéseket. A kábelgyártás gépei az elmúlt évtizedekben egyre korszerubbek lettek, egyre pontosabban dolgoznak. Mivel a mai korszeru berendezések gyártási méretszórása sokkal kisebb mint a szabvány által megengedett, így a gyártók többsége el tudja készíteni az ereket a megengedett turésmezo aljára. Azaz, ha valaki veszi a fáradságot és megméri egy 240mm2 névleges keresztmetszetu kábel keresztmetszetét, szinte biztos hogy a névleges értéknél kisebb, de a szabvány által még megengedheto értéket fog kapni.
Megjegyzés: Sajnos azonban találkoztunk olyan külföldi gyártókkal, akik a megengedett minimális értékeket nem tartották be, ezzel jelentos alapanyagot spórolva, olcsóbban kínálták terméküket. Szerencsére ez azonban nem jellemzo.
Az erek keresztmetszetét mm2-ben adjuk meg. Léteznek ettol eltéro megadási módok is. Az 1970-es években megjeleno szakirodalomban még komoly táblázatok foglakoztak a különféle keresztmetszet megadási módok közötti átszámítással azaz AWG (American Wire Gauge), B&S (Brown & Sharpe) és SWG (British Standard Wire Gauge). Manapság már csak az AWG megadási móddal találkozhatunk, az amerikaiak ugyanis huségesek az általuk kialakított rendszerhez, és nincs különösebb törekvésnek jele, hogy a világon egységesítenék e rendszert. A tisztánlátás kedvéért egy példa hogy hol is találkozhatunk AWG keresztmetszet megadásával: UTP 4x2xAWG24 . Ugye így már ismerosebb. UTP és FTP informatikai hálózatokhoz használatos kábelek jelölésénél találkozhatunk a leggyakrabban vele. A kábel ereinek száma 4x2 azaz 8 (ezt a belso speciális felépítés miatt jelölik így) az erek keresztmetszete pedig AWG24, ami megegyezik a 0,51mm átméroju (0,2047 mm2 keresztmetszetu) réz vezetovel.
Többször felmerült a kérdés, hogy mi az oka annak, hogy az erek sodrottak? A párhuzamosan nyalábbá összefogott huzalokkal szemben a sodrott, csavarvonal mentén futó szálakban a kábel hajlításakor kiegyenlítodnek a húzó- és nyomóhatások. Ezért egyrészt hajlékonyabb lesz a kábel, másrészt nem lépnek fel maradó alakváltozások és az ismételt hajtogatási igénybevételeket is sérülés nélkül elviseli.
Az érszerkezet hajtogatását a tömör ér fogja a legrosszabbul viselni. Az 5. ábrán látható L hosszúságú tömör ér meghajlításakor az L1-es szakasz meg fog nyúlni, az L2-es szakasz pedig rövidülést szenved. A középvonal elméletileg változatlan marad. Amennyiben a hajtogatást folyamatosan végezzük, az L1 és L2 szakaszokban fellépo nyúlás-zömülés az anyag felkeményedését majd törését okozza. Ezért nem lehet tömör eru kábellel mozgásnak vagy vibrációnak kitett berendezést bekötni.
Az X hosszúságú mintában az ereket párhuzamosan összefogva majd meghajlítva a huzalok megtartják eredeti hosszukat, mely eredményeként a felso szálak az S1-S2 síkok közé behúzódnak, az alsó szálak pedig kilépnek a két sík határolta térbol. Amennyiben ez egy nagy hosszúságú kábel része lenne, az erek viselkedését úgy kellene vizsgálnunk mint az L1 és L2 szakaszokat, azaz a felso huzalokban húzó, míg az alsókban zömíto igénybevételek lépnek fel. Ezek az igénybevételek akkorák is lehetnének hogy kábel törését eredményeznék. Ilyen felépítésu szerkezeteket ezért nem gyártanak.
A többeru szerkezeteket sodrásával elkerülheto az elobb említett probléma, az ér hajlékony marad. Az Y hosszúságú összesodrott szerkezet egyenes állapotban szimmetrikus (a1-b1). Hajlításkor az érnek nem kell alakváltozáson átmennie csak a nyíllal jelzett irányba elmozdulnia. Így a középvonal alatti huzal 'felesleg' elmozdul a felso 'huzalhiányos' térbe, ennek hatására az erekben nem jön létre nyúlás vagy zömülés. A huzalok minél vékonyabbak annál nagyobb lesz a szerkezet hajlékonysága, és az erek élettartama a hajtogatással szemben.
ELEKTROMOS INFRASUGÁRZÓ HŐPANEL MŰSZAKI LEÍRÁSA:
Energiatakarékos, 95-97%-os fűtési hatásfok! A hagyományos elektromos fűtésekkel szemben az infrapanelekkel elért megtakarítás 30%, átmeneti időszakban 60% is lehet! Karbantartást nem igényel, élettartama korlátlan! Az ismert elektromos fűtőtestekhez viszonyítva a teljesítményigény 30-60%-kal kevesebb. Nincs helyigénye, a fűtőlapok a mennyezeten vannak elhelyezve, de lehetnek az oldalfalon is. Automatikával szerelve, a helyiségek egymástól függetlenül szabályozhatók a beállított hőmérsékletnek megfelelően, 0,3C°-on belül. Szerelése tiszta és gyors, 1-2 nap alatt megszerelhető a lakás mindenféle megbontása nélkül. Az infrafűtés esetén nem képződik jelentős légmozgás, ezért üzemeltetése viszonylag pormentes, nem vált ki vegyi reakciókat és toxikus kipárolgásokat. Különösen indokolt a használata allergiás betegségben szenvedő személyeknél. Éghető anyagra is szerelhető, állmennyezetbe is beépíthető. Az infrapanel egy tábla alakú fűtőtest olyan kialakítással, hogy a fűtő oldalán az energia áramlás maximális, ellenkező irányban pedig minimális. Ez a működő oldalra ragasztott kerámia-szemcsékkel és a passzív oldalon lévő alufólia bevonatú minőségi hőszigetelés segítségével érhető el. A jól megformált keret kielégíti a termékkel szemben támasztott esztétikai elvárásokat, elősegíti a rögzítést és biztosítja a termék hő- és elektromos szigetelési tulajdonságait. A működő felülete lehet többféle színű és alakú, a megrendelő igénye szerint. Az infrafűtés az elektromos energiát alakítja hővé, amely egyenletesen van elosztva a helyiség légterében. A kerámiakristályok 7-10 µm hullámhosszú sugárzással maximalizálják a hőleadást az egész felületen a környező térség felé. Ez éppen az a fajtája a hőnek, amellyel a nap melegíti Földünket és minden élőlény 99%-ban szívja magába. Ellentétben az ultraibolya sugárzással, amely éget és a mikrohullámú sugárzással, amelyet a mikrosütőkben alkalmaznak, az infrapanel sugárzása hosszúhullámú (infravörös). Ez a fajtája a hőnek fontosabb az élőlények számára, mint a levegő hője. Kedvezően hat az ember pszichikumára, főleg idős embereknél, gyermekeknél, újszülötteknél és a mozgásukban korlátozott embereknél, mint a diákok, betegek, bolti pénztárosok stb. Asztmás, reumatikus megbetegedéseknél a legmegfelelőbb fűtési mód. AZ INFRAPANELEK HASZNÁLATÁNAK AZ EGÉSZSÉGRE NINCS NEGATÍV HATÁSA, ELLENKEZŐLEG, JAVÍTJA A KÖZÉRZETET.
Miként takarékoskodik az infrafűtés az energiával?
Az infrapanelekből kiáramló infravörös sugarak és a faltól, bútortól stb. való visszaverődésük kellemes hőérzetet biztosítanak a klasszikus fűtési módoknál kellemesnek ítélt hőmérsékletnél 2-4 C°-kal alacsonyabb hömérsékleten is. Ezzel csökken a hőveszteség a helyiségben. A vakolat felmelegszik és hőfüggöny alakul ki. Az infrapanel által sugárzott hő nem szökik ki az ablakon, így további megtakarítás keletkezik. Az egyes panelek alacsony teljesítménye és ezek egyenletes elosztása a helyiségben lehetővé teszi, hogy a hagyományos fűtéshez képest a beépített teljesítmény 80%-ra csökkenjen. A max. teljesítmény gyors elérése (felfutási idő 30-40 perc) lehetővé teszi alacsonyabb hőmérsékleten a minőségi szabályozást. Az infrapanelekkel elért megtakarítás 30%, átmeneti időszakban 60% is lehet! Helyi fűtéssel pl. pénztárakban, irodákban a személy hátára, lábára irányítva a paneleket, az energia-megtakarítás lényegesen magasabb. A fűtőlapokkal, a hőmérséklet-különbség a mennyezet és a padló között csak 2 C°, a hagyományos fűtési módnál 8C°. A fűtőlap típusának kiválasztása és mennyiségének meghatározása:
1. Hőtechnikai veszteségszámításokat kell végezni az egyes helyiségekben.
2. A veszteségszámítások alapján felállítani a beépített teljesítményt a hagyományos 80%-ra.
3. Ki kell választani a panel típusát a méretsorból a helyiség magassága szerint:
- a maximális teljesítményűeket 3 m magasság felett,
- a közepes teljesítményűeket 2,5- 3 m magasságban,
- az alacsony teljesítményűeket 2,5 m alatt kell szerelni.
4. A panelok száma = beépített teljesítmény / a választott panel névleges teljesítménye.
Azokban a helyiségekben, amelyekben a hőveszteség 0,8-1 W/m3K, 1KW beépített teljesítmény a következő térfogatokat fűti be:
- 50 m3 ; +18 C° levegőhőmérséklethez (gyártó csarnokok, vendéglátó helyiségek),
- 40 m3 ; +20-22 C° levegőhőmérséklethez (irodák, lakások)
- 30-35 m3 ; +22-25 C° levegőhőmérséklethez (lakások, gyerekszobák)
A szerelés műszaki feltételei: Az infrapanel beszerelése egyszerű és könnyű. Mennyezethez vagy falhoz rögzíthető négy csavarral a keretben előkészített nyílásokon keresztül. Az elektromos hálózathoz sorkapcsokon keresztül kapcsolódik, amelyek a keret oldalán lévő fedél alatt helyezkednek el, a vezetékek a keret hátulján lévő nyíláson keresztül vezetnek ide. Az infrapaneleket a mennyezeten egyenletesen kell elhe-lyezni. A szerelést csak szakképzett szerelő végezheti.
HASZNÁLAT CÉLJA: Az infrafűtőtest - mint hőenergiaforrás - helyiségek, csarnokok, és egyéb térségek teljes vagy kiegészítő jellegű villamosenergiával való kifűtésére szolgál.Különösen alkalmas, csekély helyigénye és alacsony felületi hőmérséklete miatt, kisebb helyiségek temperálására. /pl. újságos pavilonok, pénztáros fülkék, fürdők, WC-k, stb./ Dekorációs vagy egyedi panel formájában is használható, mint helyi melegítő.
MŰKÖDÉSI LEÍRÁS: Az infrafűtőtest villamosenergiát alakít át 7-10 µm hullámhosszúságú infravörös sugárzássá, mely teljes felületével sugároz a környező térségben. Azinfravörös sugárzás nem a helység levegőjét, hanem a személyeket és a tárgyakat melegíti és majd ezektől a felmelegített tárgyaktól melegszik a levegő. Így kellemes hőhatás érzékelhető a levegő alacsonyabb hőmérséklete esetén is. Az infravörös sugárzás nem szökik el az ablakon. A fűtőlapokkal minimum 30%-os energiamegtakarítás érhető el a hagyományos fűtéssel szemben.
A TERMÉK LEÍRÁSA: Az infrafűtőtest téglalap ill. négyzet alakú. A fűtendő helyiség mennyezetére szerelendő a keret négy csavarral való rögzítésével. A villamoshálózatra stabilan beépített elosztókkal csatlakoztatható, világítótestek használatára alkalmas kapcsolóval. A keret egyik felén található a müszaki adatokat tartalmazó címke és a levehető fedélke. Alatta az üreges keret nyílásában van elhelyezve a kapcsolótábla /2.5 Cu,Al/. A villamosenergia-hálózat stabil elosztójából erre csatlakozik a bevezető kábel. Az elosztóból bevezetett kábel részére a keret hátoldalán 10×20 mm-es nyílás van kialakítva. A termék normál környezethez lett szerkezetileg kialakítva, a Magyar Szabvány előírásinak megfelelően: MSZ 169-1:1985 MSZ 1:1993. Az elektromos szerelést szakembernek kell végeznie. A termék szerkezetileg javíthatatlan, mert amennyiben a működő oldalt nem éri mechanikus károsodás, ÉLETTARTAMA KORLÁTLAN!
A BERENDEZÉS HASZNÁLATA: A berendezés használata nagyon egyszerű. Elektromos, világítás kapcsolására alkalmas, kétsarkú kapcsolóval is működtethető. Egy kapcsolóra több fűtőtest is köthető, annak megengedett áramterhelésétől függően. A megfelelő hőszabályozás érdekében, termosztáttal szereljük fel, több fűtőlap alkalmazása esetén többcsatornás fűtésszabályozókat alkalmazhatunk, a fűtendő helyiségek számától és nagyságától függően. A berendezés maximális teljesítményre való felfutási ideje kb.30 perc. A termék az üzemelés alatt semmiféle felügyeletet nem igényel. Kikapcsolt állapotban száraz ronggyal óvatosan letörölhető a termék kerete, a fűtőfelület nem tisztítható, de nem is igényel karbantartást. A fűtőlap annyira biztonságos, hogy működés alatt a fűtőfelülethez is hozzá lehet érni rövid időre. A fűtőtest maximális hatásának elérésének érdekében fontos úgy elhelyezni, hogy a személyek által leggyakrabban használt terület lehetőleg merőlegesen a fűtőtest alatt legyen.
MEEI által bevizsgált fűtőlapcsalád. A minősítő irat száma: C0081H016
Linzi Kft. Kábelek, Vezetékek, Szerelvények, Infra fűtés