+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Как можно определить какую мощность выдержит кабель или провод

Как можно определить какую мощность выдержит кабель или провод

Нам часто приходится подключать электроприборы к сети. Для этого нужен кабель или провод подходящего сечения. Но как же самому подобрать именно тот, что нам нужен и справиться с этой ситуацией без помощи специалистов.

Если подключить слишком большую нагрузку на кабель, то он будет греться, а может и вовсе перегреться. Из-за этого оплавится изоляция, что опасно коротким замыканием, поражением электрическим током и возгоранием. Отсюда возникает вопрос: «как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод?». Давайте разбираться!

Что влияет на допустимую мощность?

Сразу стоит отметить что сечение и мощность кабеля в принципе не связаны между собой. Для проводника решающую роль играет допустимый длительный ток. Эти величины описаны в ПУЭ раздел 1, глава 1.3. Дело в том, что если он выдерживает ток 16А, то в сети 220В это 3. 5 кВт, для 380В — это 10 кВт, а в сети 12В это всего 192Вт. Поэтому говорить о допустимой мощности для кабеля разумно говорить лишь в контексте заведомо известного напряжения.

Чтобы перевести киловатт в ватты нужно просто разделить кВт на 1000.

Чтобы перевести Ватты в Амперы нужно Ватты разделить на напряжение в вольтах.

А для трёхфазной сети то разделить ещё и на 1.73 (корень из 3) и на CosФ.

CosФ – коэффициент мощности, указывается на табличке расположенной на корпусе большинства электроприборов.

Таблица сечений провода и допустимый ток

Есть специальные таблицы, в которых описано соответствие сечения кабеля, тока, напряжения и мощности. Но информация в них не всегда справедлива для подбора кабелей.

Если для расчётов квартирной электропроводки, где длина линии редко превышает 15-20 метров между крайними точками, а температура окружающей среды обычно около 20-25 градусов, это ещё справедливо…

Но представим ситуацию, когда вы собрались ставить забор на участке частного дома, и придется использовать электроинструмент при его монтаже и сварочный аппарат, еще и бетономешалку, да к тому же на улице жара на солнце далеко за 30 градусов Цельсия. Тогда вам нужен хороший удлинитель, чтобы подключить его в гараже или в доме, а работать будете по всему периметру участка.

Все вышесказанное включало в себя ряд факторов влияющих на то, какую мощность выдержат кабеля, а именно:

1. Длина линии.

2. Температура окружающей среды и самого проводника.

Оба фактора влияют на сопротивление кабеля, а оно, в свою очередь, на потери мощности и нагрев проводника. Если выбрать проводник со слишком малым сечением для этой мощности, то под нагрузкой напряжение на его конце просядет. Нежелательно допускать потери более 3-5%. В цепях освещения допустимо 10% падения напряжения.

Сопротивление, длина, материал, температура как связаны?

Сопротивление проводника определяется по формуле

R=ро*L/S

Где Ро — удельное сопротивление металла Ом*кв.мм/м, L — длина в метрах, S — площадь поперечного сечения в кв. мм.

Например, удельное сопротивление Ро у меди 0.018, а у алюминия 0. 029. Поэтому, вы могли видеть в таблице выше, что при одинаковом сечении медный проводник выдержит больший ток, чем алюминиевый. Это связано с потерями, о них поговорим ниже.

Также в формуле фигурируют ещё две величины — длина и площадь поперечного сечения. Чем больше длина и чем меньше площадь поперечного сечения, тем больше сопротивление. Соответственно с увеличением сечения при постоянной длине сопротивление падает, также и с уменьшением длины.

Есть интересная аналогия с автомобильной дорогой: чем больше полос для движения в одном направлении, тем быстрее едут автомобили, а если автомобилей много (большой ток) и есть всего по одной полосе в каждую сторону, то они будут толкаться в пробке.

У металлов с ростом температуры повышается и сопротивление, соответственно снижается проводимость, если объяснить простыми словами, то это связано с тем, что при нагреве частицы в металле и носители зарядов начинают хаотичное движение, из-за чего чаще сталкиваются.

Потери

Подведем небольшие итоги, от чего зависят потери:

1. Материал кабеля (алюминий или медь).

2. Длина линии.

3. Площадь поперечного сечения.

4. Температура окружающей среды.

5. Прокладка нескольких кабелей в одной трубе. В таком случае нет условий для их охлаждения, к тому же температуры соседних кабелей влияют друг на друга худшим образом.

Подбирать кабель нужно так чтобы итоговые потери были как можно меньшими. В идеале до 3-5%. В крайнем случае, если других вариантов нет, то до 10%. Ведь, при напряжении в сети 220 вольт 10% — это уже 22В потерь и 192В на выходе, при условии что сеть и без того не просажена. А при токе хотя бы в 10А это 220Вт потерь только на проводах. Это описано в ГОСТ 721 и ГОСТ 21128.

Сечение

Перейдем к сути вопроса «Как узнать мощность, которую выдержит кабель?». Исходя из вышесказанного, следует определить сечение проводника. Для этого нужно измерить его диаметр. Удобнее и быстрее это сделать штангенциркулем. Этот способ подойдёт для любых сечений и проводов.

Если провод с однопроволочной (монолитной) жилой, то нужно просто измерить её диаметр. Если жила гибкая многопроволочная — меряют диаметр одной проволоки, находят её площадь и умножают её на общее количество жил в проводе. Так находят общее поперечное сечение кабелей и проводов.

Чтобы вычислить поперечное сечение по диаметру, нужно возвести его в квадрат, и умножить на 0.785.

Как измерить диаметр кабеля линейкой?

Для толстых кабелей особой проблемы нет, нужно просто приложить линейку к жиле, но с тонкими кабелями так сделать не получится. Поэтому воспользуйтесь следующим способом.

Нужно плотно намотать на отвёртку или другой продолговатый предмет витков 10 провода, а затем измерить линейкой длину получившейся спирали и разделить её на количество витков. Для определения сечения тоненькой жилки из многопроволочной жилы придётся намотать больше витков 30-50, чтобы было удобнее измерять.

Когда вы уже знаете площадь поперечного сечения жил кабеля, можно заглянуть в таблицу и узнать её допустимый ток. Если линия не длинная (до 10 метров) и ток больше тока предполагаемой нагрузки, то можно смело его использовать.

Как упростить расчёты?

Чтобы избежать расчётов потерь и сечений можно воспользоваться онлайн калькуляторами или приложениями для смартфонов, тем более они работают в оффлайн режиме и он всегда с вами. К примеру, для пользователей ОС Android есть приложение «Мобильный Электрик» в нем есть функции:

1. Расчёта сопротивления проводника при известном: материале, сечении, длине и температуре.

2. Расчёта длины проводника при известных: сопротивлении, температуры и сечении.

3. Расчёта сечения при известных: длине, напряжении, допустимых потерях, материале жилы токе и температуре.

4. Расчёта максимальной длины проводника при известных: напряжении, допустимых потерях, материале жилы, токе и температуре. И другие.

Они позволят оценить допустимую мощность и подобрать нужный провод для конкретной мощности.

Кроме этого приложения есть и другие я рассмотрел то, чем пользуюсь сам в работе.

Заключение

Подведем итоги. Чтобы узнать выдержит ли кабель или провод нагрузку нужно определить:

1. Материал, из которого изготовлены жилы.

2. Их сечение.

3. Длину линии.

4. Ток нагрузки.

После чего произвести расчёты или воспользоваться калькуляторами.

Ранее ЭлектроВести писали, почему происходят скачки напряжения и как от них защититься.

Под понятием скачков напряжения подразумевают, как правило, кратковременные или импульсные изменения значения напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В зависимости от причины перепады напряжения могут иметь различную частоту, амплитуду и общую продолжительность.

По материалам electrik.info

Таблица выбора сечения кабеля в зависимости от силы тока или мощности при прокладке проводов. Выбор сечения автомобильного провода — Ізолітсервіс

Таблица выбора сечения кабеля при прокладке проводов

Проложенные открыто

Проложенные в трубе

 Сечение

Медь

Алюминий 

Медь

Алюминий

 каб. ,

 ток

W, кВт

 ток

W, кВт

ток 

W, кВт

 

W, кВт

мм2

А

220в

380в

А

220в

380в

А

220в

380в

А

220в

380в

0,5

11

2,4

— 

0,75

15

3,3

1,0

17

3,7

6,4

14

3,0

5,3

1,5

23

5,0

8,7

15

3,3

5,7

2,0

26

5,7

9,8

21

4,6

7,9

19

4,1

7,2

14,0

3,0

5,3

2,5

30

6,6

11,0

24

5,2

9,1

21

4,6

7,9

16,0

3,5

6,0

4,0

41

9,0

15,0

32

7,0

12,0

27

5,9

10,0

21,0

4,6

7,9

6,0

50

11,0

19,0

39

8,5

14,0

34

7,4

12,0

26,0

5,7

9,8

10,0

80

17,0

30,0

60

13,0

22,0

50

11,0

19,0

38,0

8,3

14,0

16,0

100

22,0

38,0

75

16,0

28,0

80

17,0

30,0

55,0

12,0

20,0

25,0

140

30,0

53,0

105

23,0

39,0

100

22,0

38,0

65,0

14,0

24,0

35,0

170

37,0

64,0

130

28,0

49,0

135

29,0

51,0

75,0

16,0

28,0

Выбор сечения автомобильного провода:

Номин. сечение, мм2

Сила тока в одиночном проводе, А при длительной нагрузке и при температуре окружающей среды, оС

20

30

50

80

0,5

17,5

16,5

14,0

9,5

0,75

22,5

21,5

17,5

12,5

1,0

26,5

25,0

21,5

15,0

1,5

33,5

32,0

27,0

19,0

2,5

45,5

43,5

37,5

26,0

4,0

61,5

58,5

50,0

35,5

6,0

80,5

77,0

66,0

47,0

16,0

149,0

142,5

122,0

88,5

*Примечание: при прокладке проводов сечением 0,5 — 4,0 мм2 в жгутах, в поперечном сечении которых по трассе содержится от двух до семи проводов, сила допустимого тока в проводе составляет 0,55 от силы тока в одиночном проводе согласно таблице, а при наличии 8-19 проводов — 0,38 от силы тока в одиночном проводе.

Таблица подбора сечения кабеля

Кабели и провода играют основную роль в процессе передачи и распределения электрического тока. Являясь основными проводниками электричества к потребителям электрической энергии (холодильник, стиральная машина, чайник, телевизор и т.д.), кабели и провода для всей электрической сети должны быть подобраны в соответствии с потреблением и нагрузками всех электроприборов. Для бесперебойного прохождения электрического тока необходимо сделать точный расчет сечения кабеля как по силе тока, так и по мощности нагрузки.

Для подбора сечения кабеля и провода по мощности и силе тока можно воспользоваться следующими таблицами:

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Для  кабеля с медными жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток А Мощность кВт Ток А Мощность кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

 

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Для  кабеля с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток А Мощность кВт Ток А Мощность кВт
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44 170 112,2
120 230 50,6 200 132

Данные взяты из таблиц ПУЭ.

При разработке и проектировании электрической сети, необходимо правильно рассчитывать сечение кабеля по мощности и силе тока. Неправильные расчеты приведут к перегреву кабеля, что, в свою очередь, приведет к разрушению изоляции и, как следствие, к замыканию и возгоранию. Грамотный расчет позволит Вам избежать аварийной ситуации и больших затрат на ремонт электропроводки и замены электроприборов.

Материалы, близкие по теме:

Определяем сечение провода по мощности

Основной частью электропроводки, которой нужно уделить особое внимание – сечение провода. При прокладке электрического кабеля, часто пренебрегают этим фактом.  Когда ток протекает по медному проводу, то он нагревается. И чем больше нагрузка электроприборов, тем выше температура провода. А если провод не будет соответствовать характеристикам для обеспечения этой нагрузки, то это может привести к тому, что изоляция провода оплавится и произойдет короткое замыкание. Не стоит упоминать, что именно короткое замыкание является основной причиной всех пожаров.

Чтобы разобраться, как же правильно выбрать сечение провода, приведу простой пример. Допустим у Вас 2-х комнатная квартира, в которой Вы предполагаете провести электропроводку. У Вас есть четкое представление того, какие бытовые предметы будут располагаться в этих двух комнатах. Пусть это будет:

Холодильник 350 Вт 
Телевизор 150 Вт
Микроволновая печь 700 Вт 
Кухонная электрическая плита 2500 Вт
Электророяль 150Вт
Музыкальный центр 150 Вт
ТВ ресивер 100 Вт
Мультиварка 1500 Вт
Пылесос 650 Вт
Утюг 1750 Вт

Желательно для электроплиты прокинуть собственный провод от щита. По технике безопасности – это будет правильное решение. Сечение провода для подключения плиты Вы сможете рассчитать аналогично примеру, который приведу далее.

Вы спросите меня, почему я решил объединить 2 комнаты в одну группу? Никакой логики в этом не прослеживается. Все банально – у меня так сделано в собственной квартире. )) Кстати про электроприборы я тоже  не сильно выдумывал. ))

Без электроплиты, потребляемая мощность всех бытовых электроприборов в двух комнатах суммарно составила – 5,5 КВт. Чтобы рассчитать какое сечение кабеля мы будем использовать, начнем с расчета силы тока.

Для однофазной сети, сила тока рассчитывается по формуле:

Где: P = суммарная мощность всех электроприборов

U = 220 напряжение сети, В

Ки = 0,75 коэффициент одновременности

Cos(φ) = 1 для бытовых электроприборов

Для 3-х фазной  сети формула следующая:
   
По моим данным, сила тока получилась – 18,5 А. Далее приведу таблицу, которая поможет Вам определить по силе тока и мощности подходящее сечение провода.

В моем случае для обеспечения электричеством всех  вышеперечисленных электроприборов требуется использовать медный кабель сечением 2,5 мм или алюминиевый кабель сечением 4 мм. Выбирать сечение нужно с запасом мощности 20-30 %.

Несомненным лидером является медный кабель. Для внутренней электропроводки практически все используют его.

Плюсы использования медного электрического кабеля:

  • Медный кабель имеет небольшое внутреннее сопротивление, что позволяет при меньшем сечении подключать большое количество приборов.
  • Медный кабель мягче и не ломается в сгибах.
  • Меньше подвержен окислению, в отличие от алюминиевого.

К минусам можно отнести то, что он значительно дороже алюминиевого. Но даже при этом можно сэкономить, рассчитав нужное сечение.

Какие типы кабелей чаще всего используются в домашних электрических сетях:

ВВГ(нг)

ВВГ – плоский кабель с двумя и более одножильными медными проводами. Такой кабель чаще всего применяют в домашних сетях.

ВВГнг – тот же кабель, только оболочка такого кабеля негорючая (по заявлению производителей). Тоже очень часто встречаю на строительных объектах.

ПВС

ПВС – этот кабель предназначен в основном для внутренней прокладки. Состоит из 2 – 5 проводов. Каждый провод – скрученный многожильный.

ШВВП

ШВВП – Медный, многожильный провод. Этот тип кабеля реже используется в домашней электропроводке. Часто мы применяем этот провод для подключения питания оборудования видеонаблюдения.


АВВП

АВВП – алюминиевый 2-5 жильный кабель. Каждый провод одножильный. Такой тип кабеля часто применялся при прокладке старых электрических сетей. Очень сильно уступает по характеристикам медным аналогам.

ВВП

ВВП – очень похож по характеристикам на кабель ВВГ. Этот тип кабеля имеет менее дорогую оболочку и предназначен для прокладки в гофрированной трубе и штукатурке. Срок службы такого кабеля – 15 лет. В свою очередь у ВВГ – 30 лет.

Это может заинтересовать Вас

Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: формулы и примеры

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
  • Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

  • для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
  • затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
  • предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчета размера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

  • кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
  • он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

  • Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
  • Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности

Во многих магазинах можно приобрести самые разные типы электрических кабелей. Во время покупки важно правильно подобрать сечение кабеля. Приобретение слишком толстого кабеля негативно отразится на бюджете, а использование тонкого может привести к возгоранию проводки или к короткому замыканию. Определить сечение можно по нагрузке и длине.

Расчет сечения по мощности

Каждый электропровод имеет номинальную мощность, которую он выдерживает во время работы электроприборов. Если устройства будут обладать большей мощностью, чем может выдержать проводка, система перестанет работать.

Перед тем как рассчитать сечение кабеля по мощности, необходимо определить характеристики каждого электрического прибора, используемого в доме. Сложив мощность всех приборов можно получить мощность, которую должен выдерживать приобретаемый электропровод. Стоит отметить, что полученный показатель необходимо умножить на 0,8. Он обозначает, что в доме будет работать только 80 процентов всех устройств. Например, пылесос используется реже, чем электрический чайник или телевизор, поэтому не обязательно иметь электропровод, который выдерживает все приборы одновременно.

После определения общей мощности можно соотнести полученные данные с параметрами проводов, которые указаны в таблицах. В пример можно привести расчет сечения кабеля при общей мощности приборов, равной 13 кВт. Это значение нужно умножить на 0,8, в результате чего получится 10,4. В таблице данное значение будет соотноситься с размером профиля 6 мм при условии, что сеть однофазная. Если же она трехфазная, необходимо выбрать электропровод, сечение которого составляет 1,5 мм. Таким образом, определить необходимое сечение провода по мощности достаточно легко.

Типовые сечения проводников для электромонтажа

При выборе электропровода стоит рассмотреть несколько распространенных типов профилей:

  1. В частных домах устанавливается медный проводник 2,5 кв.мм.
  2. Для подключения устройств, предназначенных для освещения дома, выбирается медный кабель, разрез которого составляет 1,5 кв. мм.
  3. Для однофазных варочных поверхностей сечение должно составлять 3х6 кв.мм. Если же плита трехфазная, используется проводник 5х2,5 кв.мм или 5х4. Выбор зависит от мощности.
  4. Для остальных устройств проводники выбираются по мощности. Также на выбор влияет и способ подключения. Если мощность устройства составляет более 3,5 кВт, то используется кабель 3х4 и подключение происходит через клеммы. В случае, когда мощность меньше указанного параметра, применяется проводник сечением 3х2,5, а подключение происходит через стандартную розетку.

Чтобы правильно выбрать кабельное сечение, необходимо знать о некоторых важных моментах. Например стоит помнить, что для подключения розеток выбирается сечение 2,5 кв.мм, но при этом устанавливается автомат с номинальным током не 20А, а 16. Это связано особенностями розеток.

Если же электропровод используется для освещения, необходимо выбирать изделия сечением 1,5 кв.мм. Также необходимо учитывать, что внутри зданий нельзя использовать алюминиевую проводку.

Когда необходим расчет сечения

Расчет размера профиля провода выполняется в быту и в промышленности.  В бытовых условиях расчет размера профиля проводника необходим при изготовлении удлинителей на достаточно большие расстояния. Чаще всего при прокладке проводников в квартирах и домах расчеты не производятся.

При прокладке линии стоит с каждого края оставлять примерно 15 см на коммутацию и подключение проводов. В бытовых условиях сначала на поверхности, на которой будет прокладываться проводник, ставятся отметки в мессах расположения выключателей и розеток. После этого и происходит определение длины и сечения кабеля.

В промышленности расчет производится во время проектирования промышленных сетей. Выполнение расчетов в таком случае является неотъемлемой частью процесса, если устанавливаемый кабель будет испытывать длительные нагрузки.

Стоит отметить, что проводники имеют определенный показатель сопротивления, которое способствует появлению потерь во время прохождения тока. На данную величину влияет несколько факторов:

  1. Размер профиля проводника. Чем меньше этот параметр, тем большими будут потери.
  2. Материал.
  3. Длина. Чем она больше, тем большими будут потери  в сети.

Допустимое значение падения напряжения может составлять 5%. Если этот показатель больше, необходимо выбрать проводник с увеличенным профилем.

Если сечение меньше требуемого

В некоторых случаях сечение выбранного проводника является заниженным и не соответствует потребляемой мощности. Такие ситуации являются самыми опасными, так как это может привести к поломкам электрического оборудования и даже к пожару.

В пример можно привести использование электрического водонагревателя, мощность которого составляет 3 кВт, при установленном кабеле, выдерживающем только 1,5 кВт. При включении указанного прибора электропровод начнет сильно нагреваться, что в итоге приведет к повреждению изоляции. Постепенно покрытие разрушится полностью и произойдет замыкание.

Если сечение больше требуемого

В случае, когда электропровод выбран с большим сечением, чем необходимо, никаких проблем с проводкой не возникает. Но стоит отметить, что приобретая электропровод с большим сечением, вы тратите большое количество денег зря. Если покупается кабель, сечение которого рассчитано на большую мощность, чем необходимо, можно впустую потратить в несколько раз больше, чем во время выбора нужного проводника.

Выполнив расчет сечения кабеля можно сэкономить:

  1. На закупке проводов, так как их стоимость увеличивается с сечением. При неправильном выборе сечения разница в конечной цене может быть значительной.
  2. На приобретении устройств защиты и автоматических выключателей. Чем больше ток срабатывания устройства, тем выше стоимость устройств.

Именно поэтому важно рассчитывать сечение кабеля по мощности и длине.

Отличие кабеля от провода

Прежде чем выбрать сечение проводника стоит понять, чем отличается кабель от провода. Провод представляет собой одну проводящую жилу или набор проводников, который изолирован в оболочку. Кабель же представляет собой несколько таких проводов, которые объединены в единое целое.

Стоит помнить, что рассчитывается сечение провода как одного элемента. Кабель является лишь соединением нескольких проводов в единое целое, поэтому рассчитывать размер его профиля не нужно.

Какой провод выбрать

Во время монтажа электрической системы обычно применяются провода и кабели марки ПВС, ППВ и АППВ. В данный список входят как моножильные, так и гибкие изделия. Во время выбора стоит точно знать об условиях их использования.

Более распространенными являются одножильные изделия, так как они имеют меньшую стоимость. При этом подключение светильников, розеток и выключателей происходит быстрее, чем при использовании гибких изделий.

Во время выбора стоит помнить и о том, что одножильные провода легче подвергаются обжиму клеммами или сварке. Также особенностью одножильного проводника является сохранение формы при установке в штробу или короб. При этом такие провода являются более прочными. Именно поэтому многие выбирают такой тип проводов при создании электропроводки дома.

Если же говорить о многожильном проводе, то стоит отметить такие его особенности, как:

  1. Простота укладки в коммутационные коробы. Также подобный вид проводов легче закрепить при подсоединении розеток и  выключателей. Именно поэтому многие электрики рекомендуют такой тип изделий.
  2. Надежность контактов при использовании профессионального оборудования, необходимого для опрессовки. Если установку производит специалист, о надежности соединения можно не волноваться. Если же проводка устанавливается неопытным человеком, все действия стоит производить только после тщательного изучения данного процесса.
  3. Поверхностная проводимость. Это означает, что ток при провохжении по проводнику распределяется по нему неравномерно. При прохождении по проводнику он вытесняется к поверхности. Стоит отметить, что суммарное значение площади поверхности нескольких проволок больше, чем одной жилы, поэтому проводимость кабеля является большей.

В любом случае во время покупки стоит основываться на рассчитанном сечении провода. Учтя описанные факторы, правильно подобрать провод сможет даже человек, не имеющий опыта работы с электрическими проводниками.

Как рассчитать сечение провода по нагрузке

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке. Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей. Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта сечения кабеля по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго. Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.

таблице ниже.

Электроприбор

Мощность, Вт

LCD телевизор

140-300

Холодильник

300-800

Бойлер

1500-2500

Пылесос

500-2000

Утюг

1000-2000

Электрочайник

1000-2500

Микроволновая печь

700-1500

Стиральная машина

2500

Компьютер

300-600

Освещение

300-1500

Фен

1000-2500

Всего (примерно)

10000-20000

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

1. Для однофазной сети напряжением 220 В:

,где:

— Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;

— U — напряжение сети, В;

— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля. Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А. Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- 
проводящих 
жил. мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

1.5

19

4.1

16

10.5

2.5

27

5.9

25

16.5

4

38

8.3

30

19.8

6

46

10.1

40

26.4

10

70

15.4

50

33

16

80

18.7

75

49.5

25

115

25.3

90

59.4

35

135

29.7

115

75.9

50

175

38.5

145

95.7

70

215

47.3

180

118.8

95

265

57.2

220

145.2

120

300

66

260

171.6

Сечение

Tоко- 
проводящих 
жил. мм

Алюминиевых жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

2.5

22

4.4

19

12.5

4

28

6.1

23

15.1

6

36

7.9

30

19.8

10

50

11

39

25.7

16

60

13.2

55

36.3

25

85

18.7

70

46.2

35

100

22

85

56.1

50

135

29.7

110

72.6

70

165

36.3

140

92.4

95

200

44

170

112.2

120

230

50.6

200

132

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться. Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто. Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток. Если такой возможности нет, то питающий помещение и подводной кабель к розеткам должен быть сечением, 4 мм кв. и выше. При монтаже электропроводки чаще всего применяют провода и кабели ВВГ-ВВГнг, ПУНП, ПУГНП или ПВС.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора! Здесь не место для экспериментов, это – жизнь и здоровье родных, близких, и Ваши собственные!

Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения

В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шаги для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.

Что такое сопротивление?

Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока. Сопротивление измеряется в Ом (Ом). Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:

  1. Вид материала
  2. Длина
  3. Площадь поперечного сечения
  4. Температура

Что такое удельное сопротивление?

Удельное сопротивление — это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току.Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие. Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые с трудом проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.

Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между основным сопротивлением проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. . Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислить минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр жилы для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?

Минимальная площадь поперечного сечения:

Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:

Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)

R =

R = Сопротивление материала, Ом

Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр

L = Длина проводника, в метрах

A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах

Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди.Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.

При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.

A = Ур. (1)

Диаметр жилы:

Площадь круга может быть представлена ​​с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.

А =

4 * А =

=

г =

Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.2 и диаметром не менее 9,062 мм.

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные точки:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает всевозможные проблемы , такие как скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов

4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс


Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока.Инженеры любят C.P. Штайнмецу пришлось сначала разберитесь с математикой и физикой.

Питание переменного тока:
В сети переменного тока любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
In Постоянный ток проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую ​​же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильно диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.


Качество материала: примеси и кристаллы:

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому. чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем поликристаллические металлы, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Удельное сопротивление:

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R Амперы = Вольт, деленные на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

Когда сопротивление хорошее:
Создание Тепло в проводе обычно является признаком потери энергии, однако в вольфрамовом или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии поскольку большая часть прошедшей энергии теряется в виде тепла и света.

По мощности передачи мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»


Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии — это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:


В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи

Глубина скин-слоя — это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем сильнее сжимается ток. на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет протекать по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший размер. диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для утепления. Поскольку жилы проволоки становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди к изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.


Вверху: компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти детали часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »

Инженеры и затраты Сберегательный дизайн:

Инженеры используют математику для расчета «глубины скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. Этот работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века, как известно, длилось долгое время, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант — наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорят. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в целях снижения стоимости единицы продукции.

Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн

Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров в конструкции провода вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогостоящими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые блоки или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы по сравнению с ними.
Если вам повезет, вы можете найти два трансформатора, преобразующие мощность. от стены (120 или 220 В) на такое же напряжение постоянного тока для устройства. Если открыть корпус, можно увидеть разницу в размерах. калибра обмоток, а также от того, используют ли они медь или алюминий.Вы наглядно увидите, как влияет на дизайн общий предмет.


3.) Типы проводов:


Ниже: Типы провода, используемого коммунальными предприятиями при передаче электроэнергии:

Ниже: фиксированная проводка, используемая в домах, а также шнуры, используемые в динамиках, бытовая техника и телефонные системы.На рисунке ниже показаны старые провода, которые когда-то использовались в домах (кабель SJTWA и тип SE), и современные стандартный ромекс.

ЭЛЕКТРОПРОВОДКА 1880-х годов до наших дней:

Вверху: 3 проводника подземный медный провод (сейчас редко)

Внизу: плоская лента провод, используемый в сверхпроводящих магнитах

Лучший провод для должность:

Все инженеры-электрики должны знать о проводах и думать об использовании правильного дизайна и материал для поставленной задачи.Вот факторы для определения конструкция проволоки:

-Прочность (способность многократно сгибаться или сдавливаться веса)
-Уровень напряжения и тока
-Прочность подвески (способность долго удерживать собственный вес пролеты между опорами)
-Под землей или под водой
-Температура эксплуатации (например, сверхпроводящие проволока)
-Стоимость

Сплошная проволока:

Преимущества:
Меньшая площадь поверхности, подверженной коррозии
Может быть жесткой и прочной
Недостатки:
Не годится при многократном сгибании, может сломаться при сгибании пятно
Непрактично для высокого напряжения

Многожильный провод:

Вверху: многожильный динамик Провод, который есть в каждом доме
Ниже: Для специального использования сверхтолстый многожильный медный провод

-Скрученный провод — много меньших проводов параллельно, можно скручивать вместе
Преимущества:
Отличный проводник для своего размера
Недостатки:
Вы можете подумать, что это будет хорошо для высокочастотного использования, потому что у него есть большая площадь поверхности на всех маленьких жилках проволоки, однако это хуже, чем сплошная проволока, потому что пряди соприкасаются друг друга, закорачивая, и поэтому провод действует как один больший проволока, и в ней много воздушных пространств, что обеспечивает большее сопротивление для размера

Плетеный провод:

Преимущества:
-Большая долговечность по сравнению с сплошным проводом
-Лучшая проводимость, чем сплошной провод (большая площадь поверхности)
-Может действовать как электромагнитный экран в шумоподавляющих проводах
-Чем больше жил в проволоке, тем она гибче и прочнее есть, но он стоит дороже

Спец. провода:

Сплошной с оплеткой снаружи или в некоторой их комбинации, эти провода используются для всех видов специальных применений.

Коаксиальный кабель используется для передачи радио или кабельного телевидения. потому что по своей конструкции проводники с оплеткой и фольгой снаружи держать частоты в ловушке внутри. Экранирование предотвращает рассеянная электромагнитная энергия от заражения области вокруг чувствительной приемники.

Ниже: Видео о типах проводов, используемых в электроэнергетических компаниях:

Практическое упражнение: Проволока Угадайка

Соберите куски металлолома провода вокруг вашего дома или школьной мастерской, соберите короткие образцы разных типов.Теперь используйте приведенные выше диаграммы, чтобы выяснить, что вид проволоки, из чего она сделана, и перечислите ее применение каждый. Покажите это своему учителю и посмотрите, правильно ли вы угадали. Провод бывает так много экзотических видов, что вы можете оказаться с настоящей загадкой в ​​твоих руках. Используйте поиск в Интернете, чтобы попробовать чтобы идентифицировать все ваши образцы.


4.) Проволочные материалы:

Наиболее распространенный материал для электрического провода — медь и алюминий , это не самые лучшие проводники, но они многочисленны и дешевы. Золото также используется в различных областях, поскольку оно устойчиво к коррозии. Золото используется в электронике автомобильных подушек безопасности, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать много лет спустя, несмотря на воздействие вредных элементов.

Вверху: золото, использованное в разъемы для микросхем Motorola

Золото обычно используется в контакте области, потому что эта точка в системе более подвержена коррозии и имеет больший окислительный потенциал.

Алюминий обернутый вокруг стального центрального провода используется в передаче энергии, потому что алюминий дешевле меди и не подвержен коррозии. Стальной центр используется просто для прочности, чтобы удерживать проволоку на длинных участках. Выше типичный кабель ACSR, используемый в воздушных линиях электропередач по всему миру.

Хорошие проводники, твердое вещество при комнатной температуре:

Платина, серебро, золото, медь, алюминий

4.) ПРОВОДНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ:

Слева: Для эффективного обмотки двигателя или генератора должны быть плотно упакованы вместе, минимизация воздушных пространств. Провода, используемые в двигателях и генераторах, обычно покрыты эмалью, чтобы обмотки плотно прилегали друг к другу. Традиционная резиновая или полимерная изоляция сделает провод диаметром толще, это одна из причин, почему старые электродвигатели были больше и тяжелее современных моторов такой же мощности.

Смотрите, как провод двигателя упакован и намотан в современный асинхронные двигатели в нашем видео здесь.

Узнать больше о все поле электроизоляция на нашей странице здесь.


Практическое упражнение: Сжечь мотор!

Вы заметили что когда мотор игрушки сильно нагревается, он пахнет? Это испарение изоляции.Тепло разрушает все виды изоляции в конечном итоге, и в обмотке двигателя, когда изоляция становится слабой. два провода рядом друг с другом будут короткими, это приведет к возникновению дуги. и устройство сгорает.

Если взять небольшой мотор, о котором вы не заботитесь, вы можете намеренно сжечь его посмотреть, что происходит с обмотками. Вы можете сделать это, поставив напряжение, превышающее рекомендованное, через устройство или при работе мотор горячий в течение длительного периода времени.Проконсультируйтесь с электриком или инженер, чтобы безопасно выполнить это упражнение.


Статья, фото и видео М. Велана и В. Корнрумпфа

Источники:
Университет штата Джорджия
Википедия
Волшебники Скенектади Карл Роснер. Технический центр Эдисона. 2008
Интервью с Руди Деном. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Денверским электродвигателем. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Энергетической ассоциацией Сан-Мигеля.Технический центр Эдисона. 2014 г.
Уильям Корнрумпф, инженер-электрик

Общая физика II

Текущие и Сопротивление

Вопросы 2, 3, 4, 5, 7, 9, 17, 20

Задачи 1, 2, 7, 8, 15, 16, 22, 27, 33, 36, 43, 45, 46, 48, 49, 52


Q2 Какие факторы влияют на сопротивление проводника?

Длина, поперечное сечение, материал и температура все влияют на сопротивление.

Q3 В чем разница между сопротивлением и удельное сопротивление?

Сопротивление — это величина отношения напряжений через сопротивление, деленное на ток через резистор. Удельное сопротивление — характеристика материала какой резистор сделан.

Q4 Два провода A и B круглого сечения изготовлены из того же металла и имеют одинаковую длину, но сопротивление провода А в три раза больше, чем провода Б.Что это соотношение их площадей поперечного сечения? Как соотносятся их радиусы?

Вспомните наше уравнение R = L / A

Изготовление из того же материала означает удельное сопротивление то же самое для двух проводов. У них одинаковая длина. Их площади поперечного сечения A должны отличаться в 3 раза. С г.

А = р 2

радиусы должны изменяться как квадратный корень из 3.

Q5 Что требуется для поддержания устойчивого ток в проводнике?

Постоянная разность потенциалов (или напряжение). Этот также означает постоянное электрическое поле внутри проводника — вызвано постоянным напряжением.

Q7 Когда напряжение на определенном проводе удвоение тока наблюдается в три раза. Что можно сделать о дирижере?

Этот проводник не подчиняется закону Ома.

Q9 Почему «хороший» электрический проводник также может быть «хорошим» термическим дирижер?

Электроны, свободно перемещающиеся по материалу, например металл — проводят электричество, а также проводят тепло.

Q17 Два проводника одинаковой длины и радиуса подключены через одну и ту же разность потенциалов. У одного дирижера вдвое больше сопротивления другого. Какой проводник будет рассеивать больше силы?

P = I V = I 2 R = В 2 / R

Использование

P = V 2 / R

Напряжение конечно у обоих одинаковое.Тот, у кого меньшее сопротивление рассеивает большую мощность.

Q20 Две лампочки работают от 110 В, но одна из них номинальная мощность 25 Вт, а другая — 100 Вт. Какая лампа несет больший ток?

P = I V = I 2 R = В 2 / R

Использование

P = I V

или

I = P / V

При одинаковом напряжении (110 В) ток пропорционален к власти.Таким образом, лампа мощностью 100 Вт пропускает в четыре раза больше тока. лампы мощностью 25 Вт.


27,1 В модели Бора атома водорода электрон в низкоэнергетическом состоянии следует по круговой траектории, 5,29 x 10 — 11 м от протона.

(a) Покажите, что скорость электрона равна 2,19 x 10 6 м / с.

Что удерживает электрон на своей орбите? В центростремительная сила обеспечивается электрической силой от Закон Кулона Fc = m v 2 / r = k Qq / r 2 = Fel

м v 2 / r = k e2 / r 2

v 2 = k e 2 / r m

v 2 = (9×10 9 ) (1.6×10 -19 ) 2 / [( 5,29×10 -11 ) (9,11×10 -31 )]

v 2 = 4,78 x 10 12 м 2 / с 2

v = 2,19 x 10 6 м / с

(b) Какой эффективный ток связан с этим орбитальным движением? электрон?

Ток определяется по I = dQ / dt

Какой период у этого электрона на орбите?

v = C / T

T = C / v

Т = 2 р / в

Т = 2 (5.29×10 -11 ) / (2,19 x 10 6 м / с)

T = 1,52 x 10 -16 с

То есть электрон, с Q = e = 1,6 x 10 — 19 C заряда проходит каждые 1,2 x 10 — 16 с на ток

I = 1,6 x 10 -19 C / 1,52 x 10 — 16 с

I = 1,05 x 10 — 3 A

I = 1.05 мА

27,2 В конкретной электронно-лучевой трубке измеряемый пучок ток 30 А. Сколько электронов ударяет по экрану трубки каждые 40 с?

I = Q / т

Q = N e

I = N e / 40 с

N = (40 с) (I) / e

N = (40 с) (30 x 10 — 6 C / s) / 1,6 x 10 — 19 С

N = 7.5 х 10 15

27,7 Генератор Ван де Граафа создает луч Дейтроны с энергией 2,0 МэВ, представляющие собой тяжелые ядра водорода, содержащие протон и нейтрон.

(а) Если ток пучка 10,0 А, как далеко друг от друга дейтроны в пучке?

Во-первых, какова скорость дейтронов? E = KE = ( 1 / 2 ) м v 2 = 2.0 МэВ [10 6 эВ / МэВ] [ 1,6 x 10 -19 Дж / эВ]

Напоминая, что

эВ = (1,6 x 10 -19 C) (V) [(J / C) / V] = 1,6 x 10 — 19 Дж

( 1 / 2 ) m v 2 = 3,2 x 10 -13 J

Какова масса дейтрона? Из таблицы А.3, стр. A.4, находим

м = 2,014 м

измеряется в единицах u, «единых единицах массы». Но что ты?

1 u = 1,66 x 10 — 27 кг

м = 2,014 ед. [1,66 x 10 — 27 кг / ед.]

м = 3,34 x 10 — 27 кг

( 1 / 2 )) (3.34 x 10 — 27 кг) v2 = 3,2 x 10 — 13 J

v 2 = 2 (3,2 x 10 -13 Дж) / 3,34 x 10 — 27 кг

v 2 = 1,92 x 10 14 м2 / с2

v = 1,38 x 10 7 м / с

I = Q / т

Назовите время между дейтронами T. Каждый дейтрон имеет заряд эл.

I = e / T

T = e / I

T = (1,6 x 10 -19 C) / (10 x 10 — 6 C / с)

T = 1,6 x 10 -14 с

Как далеко за это время путешествует дейтрон?

v = L / T

L = v T = (1,38 x 10 7 м / с) (1,6 x 10 — 14 с)

L = 2.21 x 10 -7 м

Это расстояние между дейтронами в пучке.

(b) Является ли их электростатическое отталкивание фактором в пучке? стабильность?

При расстояниях вроде 10 — 7 м электростатическая сила между двумя дейтронами будет очень большой и, следовательно, определенно повлияет на стабильность луча F el = k Qq / r 2

F el = k e 2 / r 2

F el = (9×10 9 ) (1.6х10 — 19 ) 2 /( 2.21×10 -7 ) 2

F el = 4,72 x 10 -15 N

Хотя это кажется небольшим числом, давайте применим Второй ЗАКОН Ньютона (F = ma) и посмотрите, какое ускорение который произвел бы на дейтроне,

F = м а

a = Ф / м

а = 4.72 x 10 -15 Н / 3,34 x 10 — 27 кг

a = 1,41 x 10 12 м / с 2

27,8 Вычислить среднюю скорость дрейфа электронов проходящий по медному проводу с площадью поперечного сечения 1,00 мм 2 при токе 1,0 А (значения аналогично этим четырем проводам к настольной лампе). это известно, что около одного электрона на атом меди способствует электрический ток.Атомный вес меди 63,54, а его плотность составляет 8,92 г / см 3 .

Из уравнения 27.4 имеем v d = I / n q A

v d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 — 19 C) (1,0 мм 2 )]

(Как всегда) будьте осторожны с агрегатами! Легче укажите площадь поперечного сечения как A = 1,0 мм 2 , но мы нужно, чтобы в м 2 к моменту проведения расчет.

A = 1,0 мм 2 [1 м / 1000 мм] 2

A = 1,0 x 10 — 6 м 2

Будьте осторожны. Поскольку 1000 мм = 1 м, нам потребуется преобразование что включает миллиметры в квадрате, 10 6 мм 2 = 1 м 2

v d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 — 19 C) (1,0 -6 м 2 ) ]

А что насчет n, «плотности числа» электронов. в медном проводе?

n = N A / v моль

v моль = M моль / плотность

v моль = 63.54 г / [8,92 г / см 3 ]

То есть объем одного моля меди равен

v моль = 7,12 см 3

Опять же, пока проще 7.12 придумать см 3 , нам нужно преобразовать это в кубические метры перед мы подставляем его в уравнение,

v моль = 7,12 см 3 [м / 100 см] 3

v моль = 7.12 х 10 — 6 м 3

n = N A / v моль

n = (6,02 x 10 23 ) / (7,12 x 10 — 6 м 3 )

n = 8,46 x 10 28 (1 / м 3 )

или

n = 8,46 x 10 28 электронов / м 3

v d = 1.0 A / [n (1,6 x 10 — 19 C) (1,0 — 6 м 2 )]

v d = 1,0 A / [(8,46 x 10 28 (1 / м 3 )) (1,6 x 10 -19 C) (1,0 — 6 м 2 )]

v d = 7,39 x 10 -5 м / с

27,15 Рассчитайте сопротивление при 20 o C 40 м, длина серебряной проволоки с площадью поперечного сечения 0.40 мм 2 .

R = L / A

A = 0,4 мм 2 [1 м / 1000 мм ] 2 = 4 x 10 — 7 м 2

R = (1,59 x 10 — 8 -м) (40 м) / (4 x 10 -7 м 2 )

R = 1,59

27,16 Проволока восемнадцатого калибра имеет диаметр 1.024 мм. Рассчитайте сопротивление 15,0 м медного провода 18 калибра при 20,0 o С.

R = L / A

А = р 2

r = 1,024 мм / 2 = 0,512 мм = 5,12 x 10 — 4 м

А = (5,12 x 10 — 4 м) 2 = 8,235 x 10 — 7 м 2

R = L / A

R = (1.7 x 10 — 8 -м) (15 м) / (8,235 x 10 -7 м 2 )

R = 0,31

27,27 Резистор состоит из углеродного стержня, который имеет равномерная площадь поперечного сечения 5,0 мм 2 . Когда разность потенциалов 15 В приложена к концам стержень, в стержне есть ток 4,0 х 10 — 3 А.

Найдите (а) сопротивление стержня и (б) длину стержня. стержень.

R = V / I

R = 15 В / 4,0 x 10 — 3 A

R = 3,750

A = 5,0 мм 2 [1 м / 1000 мм] 2 = 5 x 10 — 6 м 2

R = L / A

L = R A /

L = (3,750) (5 x 10 — 6 м 2 ) / (3.5 x 10 -5 -м)

L = 535,7 м

Это кажется необоснованным!

27,33 Если медный провод имеет сопротивление 18 Ом на 20 o C, какое сопротивление он будет иметь при 60 o C?

R (T) = R или [1 + T ] R (60 o C) = (18) [1 + (3,9 x 10 — 3 (1 / C o )) (40 C o )] R (60 o C) = (18) [1 + 0.156] R (60 o C) = (18) [1,156] R (60 o C) = 20,8

27,36 Сегмент нихромовой проволоки изначально находится на 20 o C. Используя данные из таблицы 27.1, рассчитайте температура, до которой необходимо нагреть проволоку, чтобы удвоить ее сопротивление.

27,43 Аккумулятор 10 В подключается к 120- резистор. Пренебрегая внутренним сопротивлением батареи, рассчитать мощность, рассеиваемую на резисторе.

27.45 Предположим, что скачок напряжения дает 140 В для момент. На какой процент будет выходная мощность 120-В, 100-Вт лампочка увеличивается, если ее сопротивление не меняется?

27,46 Особым типом автомобильной аккумуляторной батареи является характеризуется как «360 ампер-часов, 12 В». Какая общая энергия может аккумулятор поставить?

27,48 В гидроэлектростанции турбина обеспечивает 1500 л.с. на генератор, который, в свою очередь, преобразует 80% механической энергия в электрическую энергию.В этих условиях какой ток будет ли генератор работать при конечной разнице потенциалов 2000 V?

27,52 Нагревательный элемент кофеварки работает на 120 V и проводит ток 2,0 А. Предполагая, что все тепло генерируется, поглощается водой, сколько времени нужно, чтобы нагреться 0,50 кг воды от комнатной температуры 23 o C до точка кипения.

Размеры проволоки — AWG по сравнению с квадратным мм

Разница между проводами, кабелями и проводниками

Проволока представляет собой одиночный стержень из металла с небольшим отношением диаметра к длине.

Провод — это провод, предназначенный для пропускания электрического тока.
Многожильный провод — это проводник, состоящий из группы проводов. Эти провода обычно скручены вместе. Например, кабели могут обозначаться как 7/36. Это означает, что он состоит из 7 жил проволоки 36 калибра. (Из приведенной ниже таблицы многожильных проводов видно, что провод 7/36 имеет диаметр 28 AWG.

Кабель представляет собой одножильный провод или комбинацию изолированных друг от друга проводов (многожильный кабель).Кабели в нефтегазовой и нефтехимической промышленности обычно всегда изолированы и часто защищены бронированной оболочкой и называются бронированными кабелями. В целом, многожильные провода более гибкие и менее подвержены усталостному разрушению, чем одножильные провода.

Важность использования кабеля правильного сечения

Провода могут безопасно пропускать только ограниченное количество тока. Если ток, протекающий через провод, превышает допустимую нагрузку на провод, генерируется избыточное тепло.Этого тепла может быть достаточно, чтобы сжечь изоляцию вокруг провода и вызвать пожар. Следовательно, каждый проводник или кабель будет иметь определенную допустимую нагрузку по току, также иногда называемую его допустимой допустимой нагрузкой.

Увеличение диаметра или поперечного сечения проводника снижает его сопротивление и увеличивает его способность проводить ток.

Другой причиной выбора провода с увеличенной площадью поперечного сечения является ограничение падения напряжения по его длине — это особенно важно при длинных кабельных трассах и в искробезопасных (IS) цепях.

Ограничения выбора размера кабеля

Провода и кабели изготавливаются стандартных диаметров. При выборе кабелей обычно выбирают следующий стандартный размер по сравнению с рассчитанным.

Клеммы (например, Weidmuller, Phoenix и т. Д.), В которые будет заканчиваться кабель или провод, сделаны с учетом диапазона размеров. Помните о любых ограничениях, которые это может наложить на ваш выбор.

Стандартные сечения инструментов, электрических и силовых кабелей

Диаметр проволоки часто указывается в американских калибрах проволоки (AWG), а не в квадратных мм (квадратных мм) или дюймах.В таблицах размеров кабелей ниже приведены размеры обычных диаметров проводов и соответствующего AWG.

Необходимая толщина проволоки — quinled.info

При подключении светодиодной ленты бывает сложно понять, какие провода вам нужно использовать. Я перечислил, как подключать все провода для каждой из моих диммерных плат, но какой толщины должны быть эти провода?

Во-первых, давайте установим общее правило: мы используем медные кабели, а не что-то еще, например, провод динамика CCA.

Для цифровых светодиодов я рекомендую использовать таблицу потребления мощности светодиодов в сочетании с методом, показанным в этой прямой трансляции!

Проектирование наихудшего сценария

Все сделанные расчеты предназначены для наихудшего сценария, то есть полной яркости.Теперь я понимаю, что вы не будете использовать светодиодные ленты с полной яркостью большую часть времени (или когда-либо действительно с версиями с очень высокой мощностью), поэтому вы создаете диммер! Тем не менее, я стараюсь разрабатывать все свои настройки таким образом, чтобы, если мне действительно нужна полная яркость или что-то пойдет не так, вся настройка (источник питания + кабели + диммер + охлаждение) может справиться с количеством мощности, которое МОЖЕТ выводиться на Светодиодная лента — вероятность возгорания меньше!

С учетом сказанного, продолжайте читать, пока не дойдете до «Вы с ума сошли?» раздел!

Метод расчета толщины

Чтобы рассчитать необходимую толщину, сначала нам нужно знать, какой длины должен быть кабель.Как правило, потеря около 5% (падение напряжения) является приемлемой для большинства соединений постоянного тока. Величина потерь в кабеле напрямую зависит от длины кабеля. Кабель AWG22 может подойти для 20 см, но если вам нужно гораздо большее расстояние, например, 5 м, вам понадобятся кабели намного толще.

Второй важный фактор — это количество ампер, необходимое для передачи по кабелю. Напряжение не играет прямой роли при определении толщины кабеля, но определяет величину мощности, которая может пройти по кабелю в конечном итоге, и величину потерь, которые могут возникнуть.

Этот калькулятор также очень удобен при вычислении падения напряжения и других цифр!

Таким образом, Amperage + Length определяет толщину кабеля. Взгляните на следующую таблицу. В этой таблице указаны мм2, а не калибр провода !:

Таблица позаимствована у 24volt.co.uk

Эта таблица позволяет легко определить толщину кабеля, к которой следует стремиться при использовании напряжения 24 В. Поскольку на этой диаграмме указана сила тока, а не мощность, те же значения должны применяться и к 5 В и 12 В, изменится только процентное падение, но вы все равно должны оставаться в безопасном диапазоне.

В качестве примера предположим, что у вас есть светодиодная лента длиной 5 м (~ 16,6 футов), которая потребляет 100 Вт мощности при максимальной яркости. Длина кабеля, который вы хотите использовать, должна составлять 5 метров, при 12 В это 8,33 А, а при 24 В — всего 4,16 А! Для безопасной передачи ~ 8 А вам понадобится кабель 1,5 мм2, который переключает на светодиодную ленту 24 В и источник питания, теперь вам нужно только передать 4,16 А, и, таким образом, кабель 0,75 мм2 (в основном половина толщины) подойдет. Чтобы перевести мм2 в манометр, см. Следующую таблицу:

Исходя из того, что указано в этой таблице для 12 В 8 А, вам понадобится кабель калибра 14.Если вы покупаете все на 24 В, вам нужно будет транспортировать только ~ 4 А мощности и, следовательно, понадобится только кабель сечением от 22 до 20. В основном это происходит по тем же причинам, что и объясняется в моей статье «12v vs 24v», использование более высокого напряжения постоянного тока позволяет вам использовать меньше меди и, таким образом, сэкономить на стоимости! Вы также столкнетесь с меньшими проблемами с выцветанием светодиодной ленты на дальнем конце.

Для подключения аналоговой белой светодиодной ленты провода + и — должны быть одинаковой толщины.

  • Светодиодная лента, 5 м, 12 в, тёпло-белая светодиодная лента 16 / м
    • 5 м * 16 Вт = 80 Вт | 80 Вт / 12 В ~ 7 А
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 2 м
        • Для транспортировки 7 А на расстояние более 2 м вам потребуется провод минимальной толщины 1.5 мм2 или калибр от 16 до 14
  • 5 м, 24 В, светодиодная лента теплого белого цвета, мощность 14,4 Вт / м
    • 5 м * 14,4 Вт = 72 Вт | 72 Вт / 24 В = 3 А
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 2 м
        • Для транспортировки 3 А на расстояние более 2 м вам потребуется провод толщиной не менее 0,75 мм2 или калибром от 22 до 20
      • Тот же сценарий, но теперь расстояние до светодиодной ленты составляет 10 м от диммера до светодиодной ленты.
        • Для транспортировки 3 А на расстояние более 10 м вам потребуется провод минимальной толщины 1.5 мм2 или калибр от 16 до 14
  • 5 м, 5 В, 60 светодиодов / м, лента WS2812b RGB с использованием 60 мА на каждый светодиод
    • 60 светодиодов / м * 5в = 300 | 300 светодиодов * 0,06 А = 18 ампер
      • Длина проводов от диммера до светодиодной ленты 5м.
        • Для транспортировки 18 А на расстояние более 5 м вам потребуется провод толщиной не менее 2,5 мм2 или калибр 10

Согласно приведенным выше расчетам вам понадобятся толстые кабели для подключения светодиодных лент к платам! Большинство светодиодных лент поставляются с короткими выводами, толщина которых составляет лишь небольшую часть, так какой же смысл в приведенных выше расчетах?

Толщина кабеля напрямую зависит от расстояния.Для провода длиной 10 см вам не понадобится провод 2,5 мм2 или 10 калибра. Что-то вроде калибра 0,5 мм2 или 24 (или даже меньше) подойдет. Лично я использую катушку с проводом 0,75 мм2 или 20 калибра для своих коротких проводов, длина которых не превышает 1 метр. Так что, если диммер находится близко к светодиодной ленте, вам не о чем беспокоиться. Когда диммер или источник питания находятся на расстоянии нескольких метров или 10 футов, вам нужно уделять пристальное внимание толщине кабеля!

Чтобы приобрести кабель, см. Статью «Инструменты и оборудование». Я перечислил несколько различных типов кабеля, которые можно использовать для силовых или сигнальных проводов (сигнальные провода могут быть намного тоньше!).

Иногда есть особые случаи, которые необходимо учитывать при расчете толщины проволоки.

Двойная подача светодиодной ленты

Если у вас, например, однократное питание светодиодной ленты мощностью 100 Вт, которая работает при напряжении 24 В и требует 5 метров кабеля, для этого требуется 4,16 А мощности и, следовательно, толщина провода 0,75 мм2 для передачи его на эти 5 метров. Однако, если вы продвигаете кабель дважды (с обоих концов), требование на кабель составляет всего ~ 2 А, поэтому можно использовать более тонкие кабели!

* Распределение мощности никогда не бывает равным на 100%, и рекомендуется убедиться, что оба конца могут выдерживать полную нагрузку, возможно, используйте 2/3 толщины вместо половины, например

Аналоговый RGB (Вт)

При использовании полосы RGB (W) у вас есть 4 отрицательных провода, но только один положительный провод.Чтобы иметь возможность выдерживать такое же количество тока, с которым могут справиться все отрицательные провода, положительный провод теоретически должен быть в 4 раза толще, чем отрицательный. На самом деле, это делает кабель очень толстым (и, следовательно, дорогим), поэтому обычно рекомендуется кабель вдвое большего размера. Если каждый цвет светодиодной ленты может выдерживать, скажем, 1 А при напряжении 24 В, убедитесь, что положительный + кабель может выдерживать не менее 2 А, но желательно больше.

Цифровой RGB

Digital RGB имеет свой собственный набор правил. Если мы говорим об APA102, есть положительный, отрицательный и отдельные провода данных и часов.Для WS2812b есть положительный, отрицательный и только один провод данных. Толщина провода передачи данных в основном не так уж и важна, даже провод dupont подойдет. Однако толщина положительного и отрицательного проводов важна! Поскольку в большинстве этих лент используется только 5 В, это означает, что вы имеете дело с гораздо большей силой тока, чем со светодиодами 12 или 24 В. Цифровая полоса RGB любой приличной длины может легко выдержать ток более 10 А, поэтому толщина кабеля важна! Проверьте приведенную выше таблицу, чтобы рассчитать, что вам потребуется.Например, для 10 ампер потребуется 4 мм2 или калибр 6 на длину кабеля 10 метров, поэтому настоятельно рекомендуется стараться, чтобы длина провода после источника питания была как можно короче!

Например, в этой статье QuinLED-Quad у меня есть схемы оптимального подключения. Однако есть разные способы, которые иногда появляются в Интернете, я в основном не рекомендую их, но они есть:

Двусторонняя одинарная подача

Если вы хотите убедиться, что все светодиоды в полосе горят равномерно, вы можете подключить положительный ток на одном конце и отрицательный ток на другой стороне светодиодной полосы.Таким образом, мощность всегда должна проходить через полосу одинаковое расстояние, и теоретически падение напряжения, таким образом, также всегда будет одинаковым для каждого светодиода. Хотя это жизнеспособный способ сделать это, особенно в больших светодиодных установках, подключение может быть затруднительным. Это также не решает проблему падения напряжения внутри светодиодной ленты, но в основном позволяет решить эту проблему, используя эффект вместо его решения. Результат, хотя и равномерно освещенный, все равно приведет к более тусклому свету светодиодов, а также вызовет много дополнительного тепла из-за всего тока, проходящего через светодиодную ленту.

Только двойное кормление положительное +

При использовании полосы RGBW каждый цвет (красный, зеленый, синий и белый) имеет свою собственную отрицательную линию, идущую к полосе. Положительная линия / рельс делится между ними. На мой взгляд, вам нужно убедиться, что положительная шина толще и использует более толстые кабели, чтобы иметь возможность соответствовать 4 отрицательным шинам на полной яркости (отображение белого + белого цвета в RGB). На самом деле все кабели, подключенные к светодиодным лентам, имеют одинаковую толщину, поэтому положительный кабель должен проводить намного больше тока, чем другие кабели.Чтобы исправить это, проложите только положительный кабель к другой стороне полосы и подайте только положительную шину дважды. Поскольку ток, протекающий через отрицательные провода, намного меньше, напряжение должно падать меньше, и иногда вы можете обойтись только двойным питанием положительных шин таким образом.

Лично я бы посоветовал, если вы планируете это, спланировать двойную подачу всех рельсов (положительную и отрицательную) или среднюю подачу, чтобы предотвратить дисбаланс в полосе. Это также гарантирует, что вы получите желаемую максимальную яркость полосы и не вызовете очень сильного нагрева со стороны, где подключены все отрицательные провода.С учетом сказанного, для некоторых проектов только двойная подача положительного тока может быть достаточной и работоспособной.

Вот пример того, как подключить это с помощью QuinLED-Quad:

Электрические системы силовой установки самолетов | Авиационные системы

Сопротивление обратного тока через конструкцию самолета всегда считается незначительным. Однако это основано на предположении, что было обеспечено адекватное соединение конструкции или специальный путь возврата электрического тока, который способен пропускать требуемый электрический ток с незначительным падением напряжения.Измерение сопротивления 0,005 Ом от точки заземления генератора или аккумулятора до клеммы заземления любого электрического устройства считается удовлетворительным.

Еще один удовлетворительный метод определения сопротивления цепи — это проверка падения напряжения в цепи. Если падение напряжения не превышает предела, установленного производителем самолета или продукта, значение сопротивления цепи считается удовлетворительным. При использовании метода проверки цепи по падению напряжения входное напряжение должно поддерживаться на постоянном уровне.

Рис. 6. График проводника — непрерывный поток

График на рисунке 6 относится к медным проводникам постоянного тока. Чтобы выбрать правильный размер проводника, необходимо выполнить два основных требования. Во-первых, размер должен быть достаточным для предотвращения чрезмерного падения напряжения при пропускании необходимого тока на требуемое расстояние. Во-вторых, размер должен быть достаточным, чтобы предотвратить перегрев кабеля при прохождении необходимого тока.Графики на рисунках 6 и 7 могут упростить эти определения. Чтобы использовать этот график для выбора правильного размера проводника, необходимо знать следующее:

  1. Длина жилы в футах
  2. Количество переносимых ампер тока
  3. Допустимое падение напряжения
  4. Будет ли передаваемый ток прерывистым или непрерывным
  5. Расчетная или измеренная температура жилы
  6. Входит ли провод в кабелепровод или в пучок
  7. Однопроводник на открытом воздухе

Рисунок 7.График кондуктора — прерывистый поток

Предположим, вы хотите установить 50-футовый провод от автобуса до оборудования в 28-вольтовой системе. На этой длине допустимо падение на 1 вольт для продолжительной работы с температурой проводника 20 ºC или меньше. Обращаясь к диаграмме на Рисунке 6, можно определить максимальное количество футов, в котором может проходить проводник с указанным током с падением на 1 вольт. В этом примере выбрано число 50.

Предполагая, что ток, необходимый для оборудования, составляет 20 ампер, линию, указывающую значение 20 ампер, следует выбрать из диагональных линий. Следуйте по этой диагональной линии вниз, пока она не пересечет горизонтальную линию номер 50. С этой точки опускайтесь прямо вниз до нижней части графика, чтобы обнаружить, что требуется проводник между размером № 8 и № 10, чтобы предотвратить падение больше, чем 1. вольт. Поскольку указанное значение находится между двумя числами, следует выбрать больший размер, № 8.Это наименьший размер, который следует использовать, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения.

Если установка предназначена для оборудования, требующего только периодического (максимум 2 минуты) питания, график на Рисунке 7 используется таким же образом.

Изоляция проводника

Два основных свойства изоляционных материалов (например, резина, стекло, асбест и пластик) — это сопротивление изоляции и электрическая прочность. Это совершенно разные и разные свойства.

Сопротивление изоляции — это сопротивление утечке тока через поверхность изоляционных материалов. Сопротивление изоляции можно измерить мегомметром без повреждения изоляции. Это служит полезным ориентиром при определении общего состояния изоляции. Однако данные, полученные таким образом, могут не дать истинного представления о состоянии изоляции. Чистая, сухая изоляция с трещинами или другими дефектами может иметь высокое значение сопротивления изоляции, но не подходит для использования.

Диэлектрическая прочность — это способность изолятора выдерживать разность потенциалов, которая обычно выражается через напряжение, при котором изоляция выходит из строя из-за электростатического напряжения. Максимальные значения диэлектрической прочности можно измерить, увеличивая напряжение испытуемого образца до тех пор, пока изоляция не прорвется.

Из-за дороговизны изоляции, эффекта жесткости и большого разнообразия физических и электрических условий, в которых работают проводники, для любого конкретного типа кабеля, предназначенного для выполнения конкретной работы, применяется только необходимая минимальная изоляция.

Тип изоляционного материала проводника зависит от типа установки. Резиновая, шелковая и бумажная изоляция больше не используются широко в авиационных системах. Сегодня более распространены такие материалы, как винил, хлопок, нейлон, тефлон и рокбест.

Идентификация провода и кабеля

Чтобы облегчить выполнение операций по тестированию и ремонту, многие мероприятия по техническому обслуживанию маркируют провод или кабель комбинацией букв и цифр, которые идентифицируют провод, цепь, к которой он принадлежит, номер калибра и другую информацию, необходимую для связи провода или кабеля с проводкой. диаграмма.Такая маркировка является идентификационным кодом.

Рисунок 8. Расстояние между печатными опознавательными знаками

Не существует стандартной процедуры маркировки и идентификации проводки; каждый производитель обычно разрабатывает свой собственный идентификационный код. Рисунок 8 иллюстрирует одну систему идентификации и показывает обычный интервал при маркировке провода. Некоторые компоненты системы, особенно вилки и розетки, обозначаются буквой или группой букв и цифр, добавленных к базовому идентификационному номеру.Эти буквы и цифры могут указывать на расположение компонента в системе. В некоторых системах соединенные кабели также имеют маркировку, указывающую на расположение, правильную заделку и использование. В любой системе маркировка должна быть разборчивой, а цвет штамповки должен контрастировать с цветом изоляции провода. Например, используйте черный штамп на светлом фоне или белый штамп на темном фоне.

Большинство производителей маркируют провода с интервалом не более 15 дюймов по длине и в пределах 3 дюймов от каждого соединения или точки подключения.[Рисунок 9]

Рисунок 9. Идентификация проводов на клеммной колодке

Коаксиальный кабель и провода на клеммных колодках и распределительных коробках часто идентифицируют по маркировке или штамповке на монтажной муфте, а не по самому проводу. Для электропроводки общего назначения обычно используются гибкие виниловые оплетки, прозрачные или белые непрозрачные. Для высокотемпературных применений рекомендуется использовать рукав из силиконовой резины или силиконового стекловолокна.Если необходима устойчивость к синтетическим гидравлическим жидкостям или другим растворителям, можно использовать прозрачные или белые непрозрачные нейлоновые рукава.

Хотя предпочтительным методом является нанесение идентификационной маркировки непосредственно на провод или на оплетку, часто используются другие методы. В одном методе используется привязанный на месте рукав с маркировкой. Другой использует чувствительную к давлению ленту. [Рисунок 10]

Рис. 10. Альтернативные методы идентификации пучков проводов


Монтаж электропроводки

Следующие рекомендуемые процедуры по установке электропроводки самолета являются типичными для большинства типов самолетов.Для целей этого обсуждения применимы следующие определения:

  1. Открытая проводка — любой провод, группа проводов или жгут проводов, не заключенные в кабелепровод.
  2. Группа проводов — два или более провода в одном месте, связанных вместе для идентификации группы.
  3. Жгут проводов — две или более группы проводов, связанных вместе, потому что они идут в одном направлении в точке, где расположена стяжка. Комплект облегчает обслуживание.
  4. Электрически защищенная проводка — провода, которые включают в цепь защиты от перегрузки, такие как предохранители, автоматические выключатели или другие ограничивающие устройства.
  5. Электрически незащищенная проводка — провода, обычно от генераторов к распределительным точкам главной шины, которые не имеют защиты, такой как предохранители, автоматические выключатели или другие устройства ограничения тока.

Группы и связки проводов

Следует избегать группирования или связывания определенных проводов, таких как электрически незащищенная силовая проводка и проводка для дублирования жизненно важного оборудования. Пучки проводов обычно должны быть ограничены по размеру до пучка из 75 проводов или 2 дюймов в диаметре, где это практически возможно.Когда несколько проводов сгруппированы в распределительных коробках, клеммных колодках, панелях и т. Д., Идентичность группы внутри жгута может быть сохранена. [Рисунок 11]

Рисунок 11. Групповые и пакетные стяжки

Скрученные провода

Если это указано на инженерном чертеже, параллельные провода необходимо скрутить. Наиболее распространенные примеры:

  1. Электропроводка вблизи магнитного компаса или магнитного клапана,
  2. Трехфазная распределительная проводка и
  3. Некоторые другие провода (обычно радиопровод).

Скрутите провода так, чтобы они плотно прилегали друг к другу, делая примерно такое количество витков на фут, как указано на Рисунке 12. Всегда проверяйте изоляцию проводов на наличие повреждений после скручивания. Если изоляция порвана или изношена, замените провод.

Рисунок 12. Рекомендуемое количество оборотов на фут

Соединения в пучках проводов

Соединения в группах или пучках проводов следует располагать так, чтобы их можно было легко проверить.Соединения также следует располагать в шахматном порядке, чтобы пучок не стал чрезмерно увеличиваться. [Рис. 13] Все неизолированные стыки должны быть покрыты пластиком и надежно закреплены с обоих концов.

Рис. 13. Стыки в пучке проводов, расположенные в шахматном порядке

Провисание пучков проводов

Одиночные провода или пучки проводов не должны устанавливаться с чрезмерным провисом. Провисание между опорами обычно не должно превышать ½ дюйма.Это максимум, на котором можно отклонить проволоку с помощью обычного усилия руки. Однако это значение может быть превышено, если пучок проводов тонкий и зажимы находятся далеко друг от друга. Но провисание никогда не должно быть настолько большим, чтобы пучок проводов мог истираться о любую поверхность, которой он соприкасается. [Рис. 14] У каждого конца пачки должен быть достаточный провисание до:

  1. Разрешить легкое обслуживание;
  2. Разрешить замену клемм;
  3. Наличие механической нагрузки на провода, соединения проводов или опоры;
  4. Разрешить свободное перемещение ударного и виброоборудования; и
  5. Разрешение на перемещение оборудования для обслуживания.

Рис. 14. Провисание пучка проводов между опорами

Радиусы изгиба

Изгибы в группах или пучках проводов не должны быть менее чем в десять раз больше наружного диаметра группы или пучка проводов. Однако для клеммных колодок, где провод надлежащим образом поддерживается на каждом конце изгиба, обычно приемлем минимальный радиус, в три раза превышающий внешний диаметр провода или пучка проводов.Для некоторых типов кабеля есть исключения из этих правил; например, коаксиальный кабель никогда не следует изгибать до радиуса, меньшего, чем в шесть раз больше внешнего диаметра.

Маршрутизация и установка

Вся проводка должна быть проложена так, чтобы она была механически и электрически исправной и имела аккуратный внешний вид. По возможности тросы и жгуты следует прокладывать параллельно или под прямым углом к ​​стрингерам или ребрам соответствующей области. Исключением из этого общего правила являются коаксиальные кабели, которые прокладываются по возможности напрямую.

Проводка должна иметь соответствующую опору по всей ее длине. Необходимо предусмотреть достаточное количество опор для предотвращения чрезмерной вибрации неподдерживаемых отрезков. Все провода и группы проводов должны быть проложены и установлены таким образом, чтобы защитить их от:

  1. Истирание или истирание;
  2. Высокая температура;
  3. Используется в качестве поручней или опоры для личных вещей и оборудования;
  4. Повреждение в результате перемещения персонала в воздушном судне;
  5. Повреждения от укладки или смещения груза;
  6. Повреждения из-за кислотных паров, брызг или пролитой аккумуляторной батареи; и
  7. Повреждения от растворителей и жидкостей.

Защита от натирания

Провода и группы проводов следует устанавливать так, чтобы они были защищены от истирания или истирания в тех местах, где контакт с острыми поверхностями или другими проводами может повредить изоляцию. Повреждение изоляции может вызвать короткое замыкание, сбои в работе или случайное срабатывание оборудования. Кабельные зажимы следует использовать для поддержки пучков проводов в каждом отверстии через переборку. [Рис. 15] Если провода подходят ближе, чем на than дюйма к краю отверстия, в отверстии используется подходящая втулка.[Рисунок 16]

Рисунок 15. Кабельный зажим в отверстии в переборке

Рис. 16. Кабельный зажим и втулка в отверстии в перегородке

Иногда необходимо отрезать нейлоновые или резиновые втулки, чтобы облегчить установку. В этих случаях после вставки втулку можно закрепить на месте с помощью цемента общего назначения.Прорезь должна находиться наверху отверстия, а разрез должен выполняться под углом 45 ° к оси отверстия для пучка проводов.

Защита от высоких температур

Чтобы предотвратить ухудшение изоляции, провода следует хранить отдельно от высокотемпературного оборудования, такого как резисторы, выхлопные трубы, нагревательные каналы. Величина разделения обычно указывается в инженерных чертежах. Некоторые провода необходимо прокладывать через горячие участки. Эти провода должны быть изолированы жаропрочным материалом, например асбестом, стекловолокном или тефлоном.Также часто требуется дополнительная защита в виде трубопроводов. Ни в коем случае нельзя использовать низкотемпературный изолированный провод вместо высокотемпературного изолированного провода.

Многие коаксиальные кабели имеют изоляцию из мягкого пластика, такого как полиэтилен, который особенно подвержен деформации и износу при повышенных температурах. При прокладке этих кабелей следует избегать всех участков с высокой температурой.

Дополнительная защита от истирания должна быть обеспечена асбестовой проволоке, заключенной в кабелепровод.Следует использовать либо кабелепровод с футеровкой из высокотемпературной резины, либо асбестовую проволоку можно отдельно заключить в высокотемпературные пластиковые трубки перед установкой в ​​трубопровод.

Защита от растворителей и жидкостей

Избегайте прокладки проводов в местах, где они могут быть повреждены жидкостями. Провода не должны быть размещены в самых нижних четырех дюймах фюзеляжа самолета, за исключением тех, которые должны заканчиваться в этой области. Если есть вероятность того, что проводка без защитной нейлоновой внешней оболочки может пропитаться жидкостью, для ее защиты следует использовать пластиковые трубки.Эта трубка должна выходить за зону воздействия в обоих направлениях и должна быть связана с каждого конца. Если провод имеет низкую точку между концами трубок, сделайте дренажное отверстие диаметром 1/8 дюйма. [Рис. 17] Это отверстие следует проделать в трубке после завершения установки и определенно установить нижнюю точку с помощью дырокола, чтобы вырезать полукруг. При использовании пробойника следует проявлять осторожность, чтобы не повредить провода внутри трубки. Провод никогда не следует прокладывать под батареей. Все провода в непосредственной близости от батареи следует часто проверять.Провода, обесцвеченные испарениями аккумулятора, следует заменить.

Рисунок 17. Дренажное отверстие в нижней точке трубки


Защита проводов в зоне колесной арки

Провода, расположенные в колесных арках, подвержены множеству дополнительных опасностей, например воздействию жидкостей, защемлению и сильному изгибу при эксплуатации. Все жгуты проводов должны быть защищены гильзами гибких трубок, надежно удерживаемых с каждого конца.В точках крепления гибкой трубки не должно быть относительного движения. Эти провода и изоляционные трубки следует тщательно проверять через очень частые промежутки времени, а провода или трубки следует заменять при первых признаках износа. Когда детали полностью выдвинуты, не должно быть никаких напряжений в навесном оборудовании, но не должно быть чрезмерного провисания.

Меры предосторожности при прокладке маршрута

Если электропроводка должна быть проложена параллельно линиям горючей жидкости или кислорода на короткие расстояния, необходимо обеспечить как можно большее разделение.Провода должны быть на одном уровне с водопроводными линиями или выше них. Зажимы должны быть расположены так, чтобы при обрыве провода в зажиме он не касался линии. Если разделение на 6 дюймов невозможно, жгут проводов и водопровод можно закрепить на одной и той же конструкции, чтобы предотвратить любое относительное движение. Если расстояние составляет менее 2 дюймов, но более 1/2 дюйма, можно использовать два кабельных зажима, расположенные вплотную друг к другу, только для обеспечения жесткого разделения, а не для поддержки пучка.
[Рис. 18] Никакой провод нельзя прокладывать так, чтобы он находился ближе, чем на 1/2 дюйма к водопроводной линии, а также нельзя поддерживать провод или пучок проводов от водопровода, по которому проходят горючие жидкости или кислород.Проводка должна быть проложена так, чтобы оставалось минимальное расстояние не менее 3 дюймов от кабелей управления. Если это невозможно сделать, следует установить механические ограждения для предотвращения контакта между проводкой и кабелями управления.

Рисунок 18. Отделение проводов от водопровода

Установка кабельных зажимов

Кабельные зажимы следует устанавливать с учетом правильного угла установки.[Рис. 19] Крепежный винт должен находиться над жгутом проводов. Также желательно, чтобы задняя часть кабельного зажима опиралась на конструктивный элемент, где это практически возможно. На Рис. 20 показано типичное монтажное оборудование, используемое при установке кабельных зажимов. Убедитесь, что провода не зажаты в кабельных зажимах. По возможности устанавливайте их непосредственно на элементы конструкции. [Рисунок 21]

Рисунок 19. Правильный угол установки кабельных зажимов

Рисунок 20.Типовое крепежное оборудование для кабельных зажимов

AWG по сравнению с европейской таблицей размеров проводов

Таблица размеров проволоки

Это таблица, объединяющая таблицу американского калибра проводов AWG (проводка шасси, одиночный свободно висящий провод) и европейские стандарты для машинной проводки при +40 o C, EN 60204-1.

AWG Диаметр Площадь поперечного сечения Значение силы тока Макс.частота для 100% глубины кожи
12.36 мм 120 мм 2 221 А
0000 11,68 мм 107,16 мм 2 380 А 125 Гц
11,00 мм 95 мм 2 192 А
000 10,40 мм 84,97 мм 2 328 А 160 Гц
9.44 мм 70 мм 2 155 А
00 9,27 мм 67,40 мм 2 283 А 200 Гц
0 8,25 мм 53,46 мм 2 245 А 250 Гц
7,98 мм 50 мм 2 123 А
1 7,35 мм 42.39 мм 2 211 А 325 Гц
6,67 мм 35 мм 2 114 А
2 6,54 мм 33,61 мм 2 181 А 410 Гц
3 5,83 мм 26,65 мм 2 158 А 500 Гц
5,64 мм 25 мм 2 88 А
4 5.19 мм 21,14 мм 2 135 А 650 Гц
5 4,62 мм 16,76 мм 2 118 А 810 Гц
4,51 мм 16 мм 2 70 А
6 4,11 мм 13,29 мм 2 101 А 1100 Гц
7 3.67 мм 10,55 мм 2 89 А 1300 Гц
3,57 мм 10 мм 2 52 А
8 3,26 мм 8,36 мм 2 73 А 1650 Гц
9 2,91 мм 6,63 мм 2 64 А 2050 Гц
2,76 мм 6 мм 2 37 А
10 2.59 мм 5,26 мм 2 55 А 2600 Гц
11 2,30 мм 4,17 мм 2 47 А 3200 Гц
2,26 мм 4 мм 2 30 А
12 2,05 мм 3,31 мм 2 41 А 4150 Гц
13 1.83 мм 2.63 мм 2 35 А 5300 Гц
1,78 мм 2,50 мм 2 22 А
14 1,63 мм 2,08 мм 2 32 А 6700 Гц
15 1,45 мм 1,65 мм 2 28 А 8250 Гц
1,38 мм 1,5 мм 2 16.1 А
16 1,29 мм 1,31 мм 2 22 А 11 кГц
17 1,15 мм 1,04 мм 2 19 А 13 кГц
1,13 мм 1 мм 2 11,5 А
18 1.02 мм 0,82 мм 2 16 А 17 кГц
0.98 мм 0,75 мм 2 9,1 А
19 0,91 мм 0,65 мм 2 14 А 21 кГц
20 0,81 мм 0,52 мм 2 11 А 27 кГц
0,80 мм 0,5 мм 2 7,1 А
21 0,72 мм 0.41 мм 2 9 А 33 кГц
22 0,65 мм 0,33 мм 2 7 А 42 кГц
0,62 мм 0,3 мм 2 5 А
23 0,57 мм 0,26 мм 2 4,7 А 53 кГц
24 0,51 мм 0,20 мм 2 4 А 68 кГц
25 0.45 мм 0,16 мм 2 2,7 А 85 кГц
26 0,40 мм 0,13 мм 2 2,2 А 107 кГц
27 0,361 мм 0,102 мм 2 1,7 А 130 кГц
28 0,321 мм 0,081 мм 2 1,4 А 170 кГц
29 0.286 мм 0,0642 мм 2 1,2 А 210 кГц
30 0,255 мм 0,0509 мм 2 0,86 А 270 кГц
31 0,227 мм 0,0404 мм 2 0,7 А 340 кГц
32 0,202 мм 0,0320 мм 2 0,53 А 430 кГц
33 0.180 мм 0,0254 мм 2 0,43 А 540 кГц
34 0,160 мм 0,0201 мм 2 0,33 А 690 кГц
35 0,143 мм 0,0160 мм 2 0,27 А 870 кГц
36 0,127 мм 0,0127 мм 2 0,21 А 1100 кГц
37 0.113 мм 0,01 мм 2 0,17 А 1350 кГц
38 0,101 мм 0,00797 мм 2 0,13 А 1750 кГц
39 0,0887 мм 0,00632 мм 2 0,11 А 2250 кГц
40 0,0799 мм 0,00501 мм 2 0,09 А 2900 кГц
.
Провод

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *