Сечения проводов медных: Как сечение кабелей и проводов влияет на выбор мощности и тока

Расчет и правильный выбор сечения проводов и кабелей.

При замене существующей проводки, а так же при прокладке нового кабеля или провода, существенная роль отводиться правильному расчету сечения проводника. Ведь как ни странно, от этого зависит насколько долго будет служить электропроводка.

Первым шагом, определяемся из какого металла нужен кабель или провод. У проводов из алюминия есть только один плюс — низкая цена, а минусов целый вагон. К тому же, в последних версиях ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в пункте 7.1.34 черным по белому написано — «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами» и никак иначе. Но ничего не написано что делать тем, у кого алюминиевая проводка, наследие давно не существующей страны.

Если нужно поменять всю электропроводку, то тут проблем нет, берем медь и спим спокойно. А если нужно поменять проводку только в одном помещении и подцепить ее на старую алюминиевую? Тогда делаем расчет для алюминиевого провода и прокладываем его, или делаем расчет для медного провода и через клеммы соединяем с алюминием. Ни в коем случае не скруткой, а то потом долго будете думать, почему у вас сгорела квартира (алюминий и медь образуют гальваническую пару и место их непосредственного контакта сильно нагревается).

Вторым шагом высчитываем, сколько ватт будет потреблять помещение. Для этого суммируем мощность всех электроприборов, которые будут находиться в использовании.

Например: в комнате у нас будет работать телевизор (мощность 100Вт), компьютер (мощность 400Вт), кондиционер (мощность 1000Вт), свет (6 лампочек по 60Вт), ну и допустим обогреватель (мощность 2000Вт). Все мощности, взятые для примера, вымышленные.

Суммируем все мощности: 100Вт + 400Вт + 1000Вт + 360Вт + 2000Вт = 3860Вт

Третьим шагом высчитываем силу тока по формуле I=P/U·cosФ 

I — сила тока (А)
P — общая мощность (Вт)
U — напряжение в сети (В)

cosФ (косинус фи) лучше всего брать равным 1 (если у вас не промышленные агрегаты)

Напряжение в сети равно 220 вольт.

Рассчитываем силу тока для нашего примера: I=3860/220·1=17,5 А

По таблице выбираем значение сечения провода или кабеля (ПУЭ таблица 1.3.4 и 1.3.5).

В нашем случае используем двухжильный провод с медными жилами проложенный в штробе. Подбираем сечение по 1 таблице и оно равняется 1.5 мм² (при силе тока 18 А).

Вычисляем сопротивление провода: R=p·L/S

R — сопротивление провода (Ом)
p — удельное сопротивление (Ом·мм²/м)
L — длина провода или кабеля (м)
S — площадь поперечного сечения (мм²)

Измеряем длину нужного провода, берем удельное сопротивление из таблицы и рассчитываем сопротивление провода или кабеля.

В нашем примере используем медь и длина провода 10 метров.

Подставляем значения в формулу: R=0,0175·10/1,5=0,116 Ом

Это мы рассчитали сопротивление для одной жилы. Но так как у нас провод двужильный, то сопротивление будет в два раза больше.

R=0,232 Ом

Если провод трехжильный то сопротивление так же умножаем на 2, задействованы всего 2 жилы, третья это земля.

И последним шагом, подсчитываем потери напряжения по длине провода. Допустимое падение напряжения не более 5%.

Формула падения напряжения: dU=I·R

I — сила тока
R — сопротивление провода или кабеля

dU=17,5·0,232=4,06 В

Переводим в проценты: 220 вольт у нас 100%, отсюда 1% = 2,2 В  

dU=4,06/2,2=1,84 %

Падение напряжения в допустимых пределах, значит взятое сечение отлично подходит к заданной длине провода. Если падение напряжение будет больше 5%, то нужно взять в расчетах сечение побольше.

Для проверки используем онлайн расчет сечения кабеля или провода.

P.S. Не советую просто рассчитывать сечение на онлайн калькуляторе, его хорошо использовать только в совокупности со своими подсчетами, так вы точно не ошибетесь и выберете правильное сечение провода или кабеля.

​

Выбор сечения провода | Электрик

Но что же на самом деле такое «сечение» и как его измерить на практике?

Не стоит думать что сечение провода это его диаметр…

Площадь поперечного сечения (S) кабеля рассчитывается по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.

Безопасная эксплуатация состоит в том, что в случае если вы подберете сечение не соответственное его токовым перегрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву электропровода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения электропровода нужно отнестись довольно серьезно. 

Что нужно знать для правильного выбора провода?

Главным признаком, по которому планируют провод, считается его продолжительно разрешенная токовая перегрузка. Не вдаваясь в пространные рассуждения, это такая величина тока, которую он способен пропускать в протяжении долгого времени.

Чтоб отыскать значение номинального тока, нужно подсчитать мощность всех подключаемых электрических приборов в жилище. Рассмотрим пример расчета сечения электропровода для обыкновенной двухкомнатной жилплощади. Список нужных устройств и их примерная мощность указана в таблице.

Принимая во внимание значение тока, сечение электропровода находят по таблице. В случае если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в данном случае подбирают наиблежайшее большее значение. К примеру расчетное значение тока составляет 23 А, избираем по таблице наиблежайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного электропровода прокладываемого по воздуху).

Предлагаю вашему вниманию таблицы возможных токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Важно! Для четырехжильных и пятижильных кабелей, у которых все жилы одинакового сечения при применении их в четырех-проводных сетях значение из таблицы необходимо помножить на коэффициент 0,93.

К примеру у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кв-т Нужно выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как высчитать сечение? Сначала нужно высчитать токовую нагрузку отталкиваясь от этой мощности, чтобы достичь желаемого результата можем использовать формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок избираем сечение 2.5 мм2 (ему допускаемый ток 27А). Хотя потому что кабель у Вас четырехжильный (либо пяти- здесь уже особенной разницы нет) сообразно указаний ГОСТ 31996—2012 подобранное значение тока необходимо помножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что возможно для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что почти все изготовители отпускают кабели с заниженным сечением в этом случае я бы рекомендовал брать кабель с запасом, с сечением намного выше — 4 мм2.

Важно! Когда нагрузка именуется в кВт — то идет речь о общей нагрузке. То есть для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем 3. Когда значение нагрузки названо в амперах (А) — речь практически постоянно идет о нагрузке на 1 жилу (либо фазу).

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

На сегодня для монтажа как открытой проводки так и скрытой, конечно широкой известностью пользуются медные электропровода. Медь, сравнивая с алюминием, наиболее эффективна:

1) она прочнее, более мягенькая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) менее подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в разветвительной коробке, места скрутки с течением времени окисляются, что и ведет к утрате контакта;

3) проводимость меди повыше нежели алюминия, при схожем сечении медный провод способен вынести огромную токовую нагрузку нежели алюминиевый. 

Недочетом медных проводов считается их большая цена. Цена их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные электропровода по цене дороже все таки они считаются наиболее всераспространенными и пользующимися популярностью в применении нежели алюминиевые.  

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на случае двухкомнатной жилплощади. 

Как понятно, вся нагрузка разделяется на 2 группы: силовую и осветительную.

В нашем случае главной силовой нагрузкой станет розеточная группа установленная в столовой и в ванной комнате. Потому что там устанавливается более сильная техника (электрочайник, микроволновка, морозильник, бойлер, стиральная машинка и т.д.).

Для данной розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. Если соблюдать условие, что силовая нагрузка станет разбросана по различным розеткам. Что это означает? К примеру в столовой для включения всей домашней техники необходимо 3-4 розетки присоединенных медным электропроводом сечением 2.5 мм2 каждая. 

В случае если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 станет мало, в данном случае необходимо применять провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнат для питания электророзеток применяют провод сечением 1.5 мм2 но завершающий выбор необходимо брать на себя в последствии соответственных расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки производится электропроводом сечением 1.5 мм2.

Нужно осознавать что мощность на различных участках проводки станет различной, в соответствии с этим и сечение питающих проводов также разным. Самое большое его значение станет на вводном участке жилплощади, потому что через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего электропровода подбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже проводки используют электропровода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

ППВ — медный плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;

АППВ — алюминиевый плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;

ПВС — медный круглый, численность жил — до 5, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой электропроводки;

ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, эластичный, для включения домашних устройств к источникам питания;

ВВГ — кабель медный круглый, до 4 жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;

ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной изоляцией для прокладки в воде.

Как можно заметить, выбор для прокладки проводки не велик и ориентируется зависимо от того, какой формы кабель наиболее подходит для монтажа, круглой либо плоской. Кабель круглой формы комфортнее прокладывается через стенки, в особенности в случае если делается ввод с улицы в здание. Понадобится просверлить отверстие чуток больше поперечника кабеля, а при большей толщине стенки это делается актуальным. Для внутренней электропроводки комфортнее использовать тонкий кабель ВВГ.

Купили медный провод/кабель – как проверить его качество?

Купить медный кабель – не проблема, на магазинных полках десятки и даже сотни моделей разных типов, как говорится – на все случаи жизни. Но как проверить качество изделия? Ведь от этого зависит не только работоспособность электросети, но и ваша безопасность.

Первое – проверка сечения кабеля

Сечение кабеля – это площадь всех его жил (или одной жилы в случае с одножильным кабелем). Сечение определяет, ток какой силы может проводить кабель. Если сечение сильно меньше заявленного, то кабель при работе с номинальным током будет перегреваться, это может привести к нарушению изоляции, последствием чего станет короткое замыкание или даже пожар.

Для вычисления сечения кабеля необходим штангенциркуль или микрометр – любой из этих инструментов подойдет для измерения диаметра жил кабеля. Диаметр позволит вычислить сечение по формуле S=πD2/4 (π – константа 3,14, а D – диаметр жилы). Если жил несколько – соответственно складываем диаметры. Допустимые отклонения указаны в ГОСТ 22483-77.

Второе – проверка обрыва и замыкания

В случае с сечением всё понятно – делая его меньше заявленного, производитель экономит. Но даже если есть возможность купить кабель гарантированно высокого качества у проверенного производителя, всё равно существует риск, что под изоляцией может быть обрыв. Причины –  производственный брак или кабель был поврежден при транспортировке. На самом деле, обрыв и замыкание встречаются крайне редко, но лучше потратить немного времени на проверку, чем потом искать проблему, когда проводка уже вмонтирована в стену.

Поэтому купив медный кабель, обязательно проверьте проводимость каждой жилы. Для этого используется мультиметр в режиме прозвонки. Прозванивать нужно отдельно каждую жилу с двух концов кабеля – естественно, жилы должны прозваниваться, если нет обрывов. Для проверки замыкания жилы прозваниваются между собой – в этом случае они не должны прозваниваться.

Третье – проверка изоляции

Сегодня чаще всего используют полимерный материал изоляции токопроводящих жил. По действующим стандартам, изоляция должна быть негорючей, и чтобы это проверить – кусок отрезанного кабеля нужно поджечь. Если он загорелся – значит изоляция токопроводящих жил дешевая и некачественная. Кабель должен обугливаться, но не гореть. Еще момент – полимерная изоляция в любом случае дает резкий запах при воздействии огня, но если возникает сильная задымленность, а запах особенно неприятен, это также указывает на низкокачественную изоляцию.

Кабельный завод «Спецресурс» изготавливает различные типы кабелей в соответствие со стандартами ГОСТ и ISO. Оформить заказ или получить консультацию вы можете по телефону или электронной почте.

Площадь сечения жилы. Выбор сечения медного и алюминиевого провода кабеля для электропроводки по нагрузке

Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер
(на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель , который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 4,0 мм 2 , что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт
.

Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм 2 ,
что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода.
Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка .

Выбор сечения

медного провода электропроводки по силе тока

Величина электрического тока обозначается буквой «А
» и измеряется в Амперах . При выборе действует простое правило, чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

Если неизвестен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В

выполненной из алюминиевого провода

В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов .

Расчет сечения провода электропроводки

по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра .

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами

при напряжении питания 220 В

Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами
Бытовой электроприбор	Потребляемая мощность, кВт (кBA)	Потребляемая сила тока, А	Режим потребления тока
Лампочка накаливания	0,06 – 0,25	0,3 – 1,2	Постоянно
Электрочайник	1,0 – 2,0	5 – 9	До 5 минут
Электроплита	1,0 – 6,0	5 – 60	Зависит от режима работы
Микроволновая печь	1,5 – 2,2	7 – 10	Периодически
Электромясорубка	1,5 – 2,2	7 – 10	Зависит от режима работы
Тостер	0,5 – 1,5	2 – 7	Постоянно
Гриль	1,2 – 2,0	7 – 9	Постоянно
Кофемолка	0,5 – 1,5	2 – 8	Зависит от режима работы
Кофеварка	0,5 – 1,5	2 – 8	Постоянно
Электродуховка	1,0 – 2,0	5 – 9	Зависит от режима работы
Посудомоечная машина	1,0 – 2,0	5 – 9
Стиральная машина	1,2 – 2,0	6 – 9	Максимальный с момента включения до нагрева воды
Сушильная машина	2,0 – 3,0	9 – 13	Постоянно
Утюг	1,2 – 2,0	6 – 9	Периодически
Пылесос	0,8 – 2,0	4 – 9	Зависит от режима работы
Обогреватель	0,5 – 3,0	2 – 13	Зависит от режима работы
Фен для волос	0,5 – 1,5	2 – 8	Зависит от режима работы
Кондиционер	1,0 – 3,0	5 – 13	Зависит от режима работы
Стационарный компьютер	0,3 – 0,8	1 – 3	Зависит от режима работы
Электроинструмент (дрель, лобзик и т. п.)	0,5 – 2,5	2 – 13	Зависит от режима работы

Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку.
Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока но и по величине потребляемой мощности. Для этого нужно составить перечень всех планируемых для подключения к данному участку электропроводки электроприборов, определить, какую мощность потребляет каждый из них по отдельности. Далее сложить полученные данные и воспользоваться нижеприведенной таблицей.

Если имеется несколько электроприборов и для некоторых известен ток потребления, а для других мощность, то нужно определить из таблиц сечение провода для каждого из них, а затем полученные результаты сложить.

Выбор сечения медного провода по мощности

для с бортовой сети автомобиля 12 В

Если при подключении к бортовой сети автомобиля дополнительного оборудования известна только его мощность потребления, то определить сечение дополнительной электропроводки можно с помощью ниже приведенной таблицы.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов

к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание
, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность. Потребляемая электрическая мощность электродвигателем с, учетом КПД и сos φ приблизительно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной в табличке.

Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм 2 , с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2 . Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм 2 .

Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, в шильдике приведенном на фотографии, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А. Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм 2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм 2 при подключении по схеме «звезда».

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.

А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для домашней электропроводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.

После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.

Кабель ПУНП с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др. , выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.

Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм 2 . Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.

Кабель NYM (его российский аналог — кабель ВВГ), с медными жилами, круглой формы, с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2 .

Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобится просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становится актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2 , а нужен по расчетам 10 мм 2 . Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Как вычислить сечение многожильного провода

Многожильный провод, или как его называют еще многопроволочный или гибкий, представляет собой свитые вместе одножильные проволочки. Для вычисления сечения многожильного провода нужно сначала вычислить сечение одной проволочки, а затем полученный результат умножить на их число.

Рассмотрим пример. Есть многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы равно 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм 2 , после округления получим 0,2 мм 2 . Так как у нас в проводе 15 проволочек, то для определения сечения кабеля нужно перемножить эти числа. 0,2 мм 2 ×15=3 мм 2 . Осталось по таблице определить, что такой многожильный провод выдержит ток 20 А.

Можно оценить нагрузочную способность многожильного провода без замера диаметра отдельного проводника, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров нужно полученный по формуле результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При замере диаметра надо проследить, чтобы многожильный провод не сплющился.

Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметр 2,0 мм. Рассчитаем его сечение: 2,0 мм×2,0 мм×0,785×0,91 = 2,9 мм 2 . По таблице (смотри ниже) определяем, что данный многожильный провод выдержит ток величиной до 20 А.

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R 2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 мм 2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм 2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм 2 . Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Как работать с таблицей

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите или , качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Определить какого сечения провода вам нужны — это только полдела. Надо еще требуемое сечение найти. Дело в том, что некоторые производители для увеличения прибыли выпускают кабели с проводами намного меньшего сечения, чем заявлено в сопроводительных документах. Например, заявлены жилы по 4 мм 2 , а в реале — 3,6 мм 2 или даже меньше. Это приличная разница. Если ее во время не заметить, проводка может греться а это, в свою очередь, может привести к пожару. Потому дальше будем говорить о том, как узнать сечение провода по диаметру, ведь диаметр всегда можно измерить. Дальше по результатам измерений узнаем фактические параметры жилы.

При покупке электрического кабеля или провода для проверки сечения жилы необходимо измерить ее диаметр. Для этого есть несколько способов. Можно использовать измерительные приборы типа штангенциркуля или микрометра. Ими измеряют размер оголенной части проводника. Прибор просто приставляется к жиле, зажимается между губками, а результат отображается на шкале.

Как измерить диаметр жилы — взять штангенциркуль или микрометр

Для частного применения измерения достаточно точные, с небольшой погрешностью. Особенно, если приборы электронные.

Для второго способа нужны только линейка и какой-то ровный стержень. Но в этом случае еще придется заниматься расчетами, правда, очень простыми. Об этом способе — дальше.

Линейка+стержень

Если измерительных приборов в хозяйстве нет, можно обойтись обычной линейкой и любым стержнем одинакового диаметра. Этот метод имеет высокую погрешность, но если постараться будет достаточно точно.

Берем кусок провода длиной около 10-20 см, снимаем изоляцию. Оголенную медную или алюминиевую проволоку накручиваем на стержень одинакового диаметра (подойдет любая отвертка, карандаш, ручка и т.п.). Витки укладываем аккуратно, вплотную один к другому. Количество витков — 5-10-15. Считаем количество полных витков, берем линейку и измеряем расстояние, которое на стержне занимает намотанный провод. Затем делим это расстояние на количество витков. В результате получаем диаметр проводника.

Как видите, тут присутствует погрешность. Во-первых, можно неплотно уложить провод. Во-вторых, недостаточно точно провести измерения. Но если делать все тщательно, расхождения с реальными размерами будут не такими уж большими.

Как измерять диаметр многожильного провода

Если вам надо узнать диаметр многожильного провода, измерения проводят с одной из проволочек, его составляющих. Процесс такой же: снять изоляцию, удалить оплетку (если она есть), распушить проволочки, выделив одну, провести измерения любым способом (микрометром или намотав на стержень).

Найденный размер умножить на количество проволочек в одном проводнике (распушите и пересчитайте). Вот и все, диаметр многожильного проводника вы нашли. Осталось узнать, как узнать сечение провода по диаметру, потому что при планировании проводки используется именно площадь сечения проводов.

Как вычислить по формуле

Так как сечение провода — круг, использовать будем формулу площади круга (на фото). Как видим, рассчитать сечение провода можно используя измеренный диаметр или высчитать радиус (поделить диаметр на 2). Для наглядности приведем пример. Пусть измеренный размер провода 3,8 мм. Подставляем эту цифру в формулу и получаем: 3,14 / 4 * 3,8 2 = 11.3354 мм 2 . Можно результат округлить — это будет 11,3 мм 2 . Внушительный кабель.

Вторая часть формулы использует радиус. Это — половина диаметра. То есть, чтобы найти радиус, диаметр делим на 2, получаем 3,8 / 2 = 1,9 мм 2 . Далее подставляем в формулу и получаем: 3,14 * 1,9 2 = 11.3354 мм 2 .

Цифры совпадают, что и должно быть. Итак, при диаметре провода 3,8 мм, площадь его сечения — 11,34 мм 2 . Вы знаете, как узнать сечение провода по формуле. Но не всегда есть возможность заниматься подсчетами. В этом случае могут помочь таблицы.

Определение сечения провода по диаметру по таблицам

Для кабельно-проводниковой продукции есть определенный набор сечений, которые прописаны в нормативах. Зная какое сечение вам требуется, по таблице находим диаметр проводника. Далее только надо найти продукцию с нужными параметрами.

Теперь немного о том, как работать с этой таблицей. Вы идете за продукцией с определенными параметрами. Например, вы знаете, что вам нужен кабель с сечением жилы 4 мм 2 . Найдя по таблице соответствующее значение, ищем требуемые параметры в кабельной продукции. В данном случае надо будет найти провода диаметром 2,26 мм. Если в магазине или на рынке находим близкие параметры — это уже хорошо. Случается, что указанные на бирке параметры завышены, т.е. реальное сечение проводников меньше.

Есть два пути найти требуемое. Первый — искать продукцию, которая соответствует заявленным параметрам. Возможно, потратив какое-то время, вам удастся найти. Но времени на поиски уйдет много. Слишком мало стало ответственных производителей. Есть, кстати признак, по которому можно ориентироваться. Это цена. Она значительно выше средней. Это потому, что потрачено большее количество меди или алюминия. Если пользоваться этим признаком, времени уйдет меньше.

Второй вариант — посмотреть продукцию с заявленным большим номиналом. В нашем случае рассуждаем так: нам нужен провод в 4 квадрата. Следующий по — 6 мм 2 . Очень вероятно, что параметры этого кабеля в реале будут близки к требуемым 4 квадратам. Возможно, сечение проводников будет больше, но это хорошо — проводка точно не будет греться. Минус этого варианта в том, что потратите вы больше денег, так как такие кабели стоят больше.

В общем, вы знаете не только как узнать сечение провода по диаметру, но и то, как выбрать нужный. Даже если заявленные характеристики не совпадают с реальными.

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода
. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Сечение определяет допустимые токи
, проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Условно можно выделить три области температур:

• изоляция остается целой;
• изоляция обгорает, но металл остается целым;
• металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление
, что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий
. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные.
Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d
– диаметр, мм; S
– площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n
– число жил, d
– диаметр жилы, S
– площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение
. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C
. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что . является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в или . Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент
. Ответ:

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель
. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв)
. Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы
, тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр
, если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования
, что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.

Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений
и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.

Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег
. Выбрав , подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.

Каждая линия должна быть защищена своим (), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы
, расположенные в , например: «кухня», «гостиная» и т. д.

Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.

В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо
, но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.

В и должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно
, а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.

Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.
Фазные проводники должны быть белого (или коричневого) цвета, а нейтрали – всегда синего
. Заземление имеет желто-зеленый цвет. Это общепринятые правила расцветки и продажные кабели, как правило, имеют внутреннюю изоляцию именно таких цветов. Соблюдение расцветки повышает безопасность эксплуатации и ремонта.

Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:

Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность
, и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм2. На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Определение диаметра провода при помощи линейки

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R2 = 3,14 * 0,342 = 0,36 мм2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D2 = 3.14/4 * 0,682 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм2. Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Сечение многожильного провода считается аналогично

Типы проводов и кабелей

Иллюстрированное объяснение различий между одножильными проводами и многожильными кабелями

В старых домах электрическая система, скорее всего, состоит из одножильных проводов. Однако сегодня большая часть электропроводки выполняется с помощью многожильных кабелей из-за их удобства использования. Если вы выполняете электромонтажные работы в своем доме, вы можете использовать один из них или их комбинацию.

Одножильные и многожильные кабели

Различные типы кабелей и изоляции

Двумя наиболее распространенными типами одножильных проводов являются THW и THWN/THHN, которые защищены металлической или пластиковой оболочкой. Сами провода могут быть как одножильными, так и многожильными. Одножильный провод обеспечивает наилучшее соединение, но его жесткость затрудняет прокладку через кабелепровод по сравнению с многожильным проводом.

Вы можете приобрести проволоку в футах или в катушках длиной от 50 до 500 футов. В зависимости от вашей установки обязательно проверьте рейтинг для внутреннего или наружного применения, а также допустимую температуру.

Наиболее распространенный многожильный кабель изготавливается из металла или пластика и содержит нейтральный провод, «горячий» провод (или два) и заземляющий провод.Нулевой и горячий провода изолированы термопластичным материалом; заземляющий провод может быть или не быть изолированным. Провода имеют цветовую маркировку для защиты от ошибок при подключении. Нейтральные провода — белые или серые, заземляющие — зеленые, а горячие — любого другого цвета.

Представленные здесь кабели включают: Два типа кабеля типа NM, описанные выше, которые обычно выбирают для внутренней установки. Самая последняя версия, известная как NM-B, может использоваться только в сухих местах и ​​выдерживает нагрев до 140 градусов по Фаренгейту.

Кабель NM и NM-B можно приобрести поштучно, а также в коробках, вмещающих от 25 до 250 футов кабеля. Более крупная версия кабеля NM, называемая кабелем для больших устройств, имеет черную оболочку и из-за своего объема содержит многожильный, а не сплошной провод, что упрощает его прокладку. Бронированный кабель типа MC имеет спиральную металлическую оболочку, но из-за высокой стоимости он обычно не используется для внутренних работ.

Различные типы кабелей также различаются по количеству проводников и их размеру.Например, кабель с заземлением, обозначенный как «14-2», имеет один нейтральный и один «горячий» провод, а также провод заземления. № 14, обозначенный Американским калибром проводов, означает диаметр только проводов без изоляции. Чем больше диаметр, тем больше способность провода проводить ток. Обозначение жилы выбито на оболочке кабеля, а также на каждом проводе.

Наиболее часто используемым металлом для проводов является медь из-за ее эффективности в качестве проводника. Провода также бывают алюминиевыми и алюминиевыми, плакированными медью, но, поскольку они не так эффективны в проведении тока, провода должны быть больше, чтобы достичь той же емкости.

Прежде чем использовать любой из этих вариантов, проверьте местные коды.

Допустимая сила тока

Допустимая сила тока изолированных медных проводников в зависимости от размера провода и типа изоляции

Следующие ограничения из Национального электротехнического кодекса применяются, когда в кабеле или корпусе имеется не более трех токонесущих проводников. Максимально допустимая нагрузка для медного провода

Поперечное сечение медных проводов и проводников

Поперечное сечение медных проводов и проводников

Бронированный электрический кабель

Гибкий бронированный электрический кабель проходит сквозь стены, полы и потолки. защитная цельнометаллическая оболочка для проводов.
Гибкий кабелепровод представляет собой очень прочную, но гибкую защитную оболочку для электрических проводов. © Don Vandervort, HomeTips

Спиральный металлический кабелепровод из оцинкованной стали когда-то был традиционным материалом для электропроводки во многих домах, но с момента изобретения и принятия неметаллических кабелей в настоящее время он используется в основном в ситуациях, когда требуется дополнительная защита проводов.

Два или три изолированных провода проходят через каждый армированный кожух, и каждый провод обернут прочной бумагой, называемой втулкой.В двухжильном кабеле один провод черный, другой белый. Они имеют цветовую маркировку для обеспечения непрерывности всей электрической системы (черный обычно «горячий», а белый «нейтральный»).

Металлический корпус служит в качестве заземления, но бронированный кабель также имеет внутреннее заземление или «соединительную полосу», которая должна непрерывно проходить между всеми соединениями. Стальную оболочку можно разрезать ножовкой или согнуть и разрезать по диагонали, а затем сломать. Специальные разъемы с втулками на концах предназначены для подключения к электрическим коробкам.

Бронированный кабель, который восходит к началу 1900-х годов, широко известен как BX, обозначение продукта, данное ему его первыми производителями Johnson and Greenfield (металлическая оболочка без внутренних проводов называется Greenfield). Сегодня, когда это разрешено нормами, BX можно устанавливать только в сухих помещениях. Неметаллический кабель Romex заменил BX как наиболее распространенный тип домашней проводки.

Защита проводов и кабелей с помощью защитного кожуха

Защитный кожух выглядит как водопроводная труба и служит для защиты проводников от повреждений, вызванных влагой или ударами.Доступны несколько различных вариантов кабелепровода; вам нужно будет оценить конкретные потребности работы, чтобы определить, какой тип подходит для нее. Тонкостенный металлический трубопровод может быть изогнут, чтобы принимать углы, или, для больших размеров, может быть оснащен коленями. Andrew McDonough / Shutterstock.com

Тонкостенный металлический кабелепровод обычно выбирают для открытых пространств, таких как гаражи или подсобные помещения. Тип EMT, как его обычно называют, используется для приложений, которые не требуют большого изгиба, чтобы обойти препятствия.Хотя ЭМТ можно согнуть, гораздо проще купить предварительно согнутые детали. ЕМТ продается длиной до 10 футов; диаметры варьируются от 1/2 дюйма до 2 дюймов. (Дополнительную информацию см. в разделе Установка тонкостенного металлического кабелепровода.) Размеры электрических проводов и кабелепроводов

Гибкий металлический кабелепровод выглядит как армированный кабель, но не содержит проводников. Также называемый Greenfield, это канал, который лучше всего подходит для крупных приборов, таких как водонагреватели, и для областей, где прокладка ЕМТ была бы слишком сложной.Его можно использовать в наружных и внутренних работах. Гибкий металлический трубопровод продается в футах или в катушках по 25 или 100 футов. Диаметры 1/2, 3/4 и 1 дюйм. (Дополнительную информацию см. в разделе «Установка гибкого металлического кабелепровода».)

Жесткий неметаллический кабелепровод из ПВХ-пластика представляет собой более легкую альтернативу металлическому кабелепроводу для использования внутри помещений. Трубопровод Schedule 40 продается длиной 10 футов. Его не следует путать с водопроводной трубой из ПВХ, и его следует использовать только с корпусными коробками из ПВХ, а не с неметаллическими коробками, используемыми с кабелем.(Дополнительную информацию см. в разделе Установка жесткого неметаллического кабелепровода .)

Оценка области применения кабелепровода, а также количества и размера проводов, которые он будет вмещать, позволит определить необходимый диаметр кабелепровода. На приведенной выше диаграмме приведены некоторые рекомендации.

Получите предварительно отобранного местного подрядчика по электропроводке

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт совершенствовал свой опыт более 30 лет, работая редактором по строительству в Sunset Books, старшим редактором журнала Home Magazine, автором более 30 книг по благоустройству дома и автор бесчисленных журнальных статей. Он появлялся в течение 3 сезонов в программе HGTV «The Fix» и несколько лет работал домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Узнайте больше о приложении Don Vandervort

PDE Modeler.
— MATLAB & Simulink

Скин-эффект в медном проводе с круглым поперечным сечением: приложение PDE Modeler

В этом примере показан скин-эффект , когда провод с круглым поперечным сечением
по секции протекает переменный ток. В твердом проводнике, таком как провод, переменный ток течет около
поверхности провода и избегает области, близкой к центру провода.Этот эффект
называется скин-эффектом. В примере используется приложение PDE Modeler.

Уравнение Гельмгольца

−∇ · (1µ∇Ec)+(jωσ−ω2ε)Ec=0

описывает распространение плоских электромагнитных волн в несовершенных диэлектриках и хороших
проводники ( σ » ωε ). Коэффициент диэлектрической проницаемости
ε = 8,8*10 ^-12 Ф/м. Электропроводность меди σ = 57 * 10 ⁶ См/м. Магнитная проницаемость меди близка к магнитной проницаемости
вакуума, µ  = 4 π *10 ^–7
ч/м.То
ω ² ε -член пренебрежимо мал при
частота сети (50 Гц).

Из-за индукции плотность тока внутри проводника меньше, чем на
внешняя поверхность, где она установлена ​​равной Дж _S  = 1. Условие Дирихле для электрического поля: E _c  = 1/ σ . В этом случае аналитическое решение

Здесь

R — радиус провода, r — расстояние от
центральная линия и J ₀ ( x )
первая функция Бесселя нулевого порядка.

Чтобы решить эту проблему в приложении PDE Modeler, выполните следующие действия:

1. Нарисуйте круг с радиусом 0,1. Круг представляет собой поперечное сечение
   проводник.

2. Установите предел оси x на [-0,2 0,2] и
   y -предел оси до [-0,1 0,2] . Сделать это,
   выберите Options > Axes Limits и установите соответствующие диапазоны.Затем выберите Options > Axes Equal .

3. Установите режим приложения Электромагнитное питание переменного тока .

4. Задайте граничное условие Дирихле E  =  J _S / σ
   = 1/ σ для границы круга. Для этого:

   1. Переключитесь в граничный режим, выбрав Граница > Граничный режим .

   2. Выберите все границы с помощью Правка > Выбрать все .

   3. Выберите Граница > Задайте граничные условия .

   4. Укажите h = 1 и r =
1/57E6 .

5. Укажите коэффициенты УЧП. Для этого переключитесь в режим PDE, выбрав PDE > PDE Mode . Затем выберите PDE > Спецификация PDE или нажмите кнопку PDE на панели инструментов.Уточнить
   Следующие значения:

   • Угловая частота Omega = 2 * Pi * 50

   • Магнитная проницаемость MU = 4 * PI * 1E-7

   • Проводимость SIGMA = 57E6

   • Коэффициент диэлектрической проницаемости эпсилон = 8,8E-12

6. Инициализируйте сетку, выбрав Mesh > Initialize Mesh .

7. Решите УЧП, выбрав Решить > Решить УЧП или нажав кнопку = на панели инструментов.

   Решение уравнения электромагнетизма переменного тока сложное. При построении
   решение, вы получите предупреждающее сообщение.

8. Постройте плотность тока в виде трехмерного графика. Для этого:

   1. Выберите График > Параметры .

   2. Выберите Цвет и Высота (3-D
      сюжет) варианта.

   3. Выберите плотность тока из
      Раскрывающееся меню свойства для
      Цвет и Высота (трехмерный график)
      опции.

   4. Выберите Показать сетку , чтобы просмотреть сетку.

   Из-за скин-эффекта плотность тока на поверхности проводника
   намного выше, чем в салоне проводника.

9. Повышение точности решения вблизи поверхности с помощью адаптивной сетки
   уточнение. Для этого:

   1. Выберите Решить > Параметры .

   2. В появившемся диалоговом окне выберите Adaptive
      режим .

   3. Установите максимальное количество треугольников на Inf .

   4. Установите максимальное количество уточнений на 1 .

   5. Выберите метод выбора Худшие треугольники .

10. Пересчитайте решение пять раз. Каждый раз адаптивный решатель уточняет область
    с наибольшими ошибками. Количество треугольников выводится по команде
    линия.

11. Постройте плотность тока в виде трехмерного графика.

12. Эти графики показывают действительную часть решения, но вектор решения представляет собой
    полное комплексное решение. Постройте мнимую часть решения. Для этого:

    1. Выберите График > Параметры .

    2. Выберите Цвет и Высота (3-D
       сюжет) варианта.

    3. Выберите запись пользователя из
       Раскрывающееся меню свойства для обоих
       Цвет и Высота (трехмерный график)
       опции.

    4. Введите imag(u) в соответствующий Пользователь
       ввод поля.

    5. Выберите Показать сетку , чтобы просмотреть сетку.

13. Обратите внимание, что скин-эффект зависит от частоты переменного тока.
    Когда вы увеличиваете или уменьшаете частоту, увеличивается или уменьшается глубина кожи.
    уменьшается соответственно. На высоких частотах только тонкий слой на поверхности
    провод проводит ток. На очень низких частотах (приближающихся к условиям постоянного тока)
    почти вся площадь поперечного сечения провода проводит ток.

    Найдите решение для угловых частот омега =
2*pi*1000 , омега = 2*pi*50 и омега =
1Е-6 . Постройте реальные части решений в 2D.

    Текущая плотность для Omega = 2 * Pi * 1000

    Текущая плотность для Omega = 2 * Pi * 50

    Текущая плотность для Omega = 1e-6

Материалы проводников: Медь — Cu-ETP и Cu-OF – LEONI

Методы изготовления		Contirod ®  или Southwire ® (литейное колесо South Wire) ) или конвейерной лентой (Contirod), принимая таким образом форму бесконечной нити.Сохраняя теплоту плавления, он проходит через многоступенчатый стан горячей прокатки, где из него изготавливают непрерывнолитую катанку, которая является исходным продуктом для производства кабелей, прядей и сверхтонкой проволоки. Однако у использования CU-ETP есть один недостаток: когда горячая медь выливается на разливочное колесо или конвейерную ленту, она подвергается воздействию окружающего воздуха. Как следствие, медь поглощает из себя небольшое количество кислорода. Это не представляет проблемы для многих применений, но в некоторых областях даже такое ничтожное количество поглощаемого кислорода вызывает так называемую «водородную болезнь».	Погружная формовка и литье под давлением Погружная формовка : так называемый «основной стержень» с очищенной и зачищенной поверхностью пропускают через расплавленную медь. Последний оседает на материнском стержне, что приводит к значительному увеличению диаметра проволоки. Затем с помощью стана горячей прокатки он калибруется до окончательного диаметра. Обратное литье: достигнув окончательного диаметра узла, проволока поднимается через охлаждаемую изложницу и наматывается без дальнейшей обработки.	Примечания по свойствам и применению		Драгоценный металл Химический элемент, чистый (в отличие от сплавов, таких как бронза, латунь или сталь) Очень высокая теплопроводность (400) )) Хорошая теплопроводность соответствует хорошей электропроводности Прочность в рекристаллизованном состоянии < 200 Н/мм² Высокая пластичность Устойчивость к коррозии от большинства воздействий окружающей среды Исключения: окисляющие кислоты, аммиак и галогены газы, сероводород, морская вода Хорошая паяемость Антибактериальный агент Удлинение > 15 % (в зависимости от диаметра)

Медные и алюминиевые проводки: что лучше?

Медь и алюминий — два наиболее распространенных материала, используемых при изготовлении электропроводки. Оба металла являются проводящими, поэтому при прохождении через них электричество практически не встречает сопротивления. Однако, помимо проводимости, медь и алюминий не обладают многими другими характеристиками. В результате каждый тип электропроводки имеет свои сильные и слабые стороны.

Медная проводка

Уже более полувека медная проводка используется в жилых и коммерческих электрических системах. Фактически, его часто предпочитают алюминиевой проводке из-за ее высокой прочности на растяжение.Прочность на растяжение меди примерно на 40% выше, чем у алюминия. Благодаря более высокой прочности на растяжение медная проводка с меньшей вероятностью сломается, чем алюминиевая. Это важно, учитывая, что электропроводку часто прокладывают, протягивая ее через порты и фидеры. Если проводка слабая или хрупкая, она может порваться при монтаже. Медная проводка обладает высокой прочностью на растяжение для защиты от поломки, а также от других форм физического повреждения.

Медная проводка

также имеет более низкий коэффициент теплового расширения, чем ее алюминиевый аналог.Другими словами, он не расширяется так сильно, как алюминиевая проводка при воздействии тепла. Температура электропроводки увеличивается по мере прохождения по ней электричества. Алюминиевая проводка имеет более высокое тепловое расширение, чем медная проводка, что приводит к большему расширению. Если проводка расширяется слишком сильно, это может привести к разрыву участков, в которых проводка сращивается или соединяется.

Алюминиевая проводка

Как и медь, алюминий является проводником, поэтому он стал распространенным материалом, используемым при изготовлении электропроводки.К сожалению, алюминиевая проводка не такая прочная, как медная, а также имеет более высокий коэффициент теплового расширения. С учетом сказанного, использование алюминиевой проводки по-прежнему имеет преимущества.

Алюминиевая проводка почти всегда стоит дешевле медной. Нередко алюминиевая проводка стоит всего вдвое дешевле медной. В жилом доме использование алюминиевой проводки вместо медной может сэкономить строителям несколько сотен долларов. Для коммерческого здания выгода от использования алюминиевой проводки может достигать тысяч долларов.
В заключение

Помимо более низкого ценника, алюминиевая проводка несколько проще в работе с медной. Медная проводка прочнее, поэтому вероятность ее поломки меньше. Однако алюминиевая проводка более гибкая, что упрощает работу с ней в небольших помещениях. Надеюсь, это поможет вам лучше понять, чем медная и алюминиевая проводка отличаются друг от друга.

Нет тегов для этого поста.

Свойства медной проволоки AWG

Медь или алюминий? Какой из них использовать и когда?

Помимо электропроводности, другие технологически важные свойства меди и алюминия настолько сильно различаются (очевидным примером является плотность), что области их применения были и всегда были четко различимы. И мало что изменилось или, вероятно, изменится в этом отношении.

Единственной действительно новой разработкой за последние годы стало внедрение корпусов ротора из литой меди .

Существуют медные шины, алюминиевые шины… и медные шины из алюминия

На самом деле существует только три, а теперь четыре области электротехники, в которых алюминий и медь конкурируют в одних и тех же сегментах рынка:

Практическое использование меди и алюминия в сектор электротехники – области, в которых могут использоваться оба металла, встречаются редко

Кабели низкого и среднего напряжения

Кабели среднего напряжения

Решение здесь состоит в том, что меньше из двух зол: большее сечение кабеля или больший вес кабеля ? Вообще говоря, алюминиевый кабель будет существенно дешевле.Тем не менее, все же стоит помнить, что медный кабель более пластичен и менее подвержен проблемам с электрическим контактом и, таким образом, обеспечивает больший запас прочности, чем соответствующий алюминиевый кабель. Из-за меньшего поперечного сечения медный кабель также будет легче прокладывать, так как жесткость кабеля зависит от квадрата площади поперечного сечения и, следовательно, от диаметра в четвертой степени!

Также можно приобрести очень маленький многожильный медный кабель; многожильный алюминиевый кабель доступен только с номинальной площадью поперечного сечения не менее 10 мм2, а отдельные жилы все еще очень толстые по сравнению с медными кабелями такого же сечения.По техническим причинам так называемые «тонкопроволочные» и «сверхтонкопроволочные» проводники доступны только из меди.

В результате самые тонкие доступные алюминиевые проводники значительно жестче, чем самые тонкие медные проводники, и эта разница иногда приводила к некоторым довольно дорогостоящим неожиданностям. На бумаге алюминиевый провод может быть дешевле, но это не учитывает дополнительные затраты и усилия, связанные с установкой менее гибких алюминиевых кабелей.

Подземный кабель, используемый на электростанции Dietlikon в Швейцарии – компромиссное решение, сочетающее в себе технологические свойства меди и цену алюминия

В последнее время в качестве компромиссного решения появился комбинированный кабель Cu-Al, который используется на электростанции Dietlikon электроэнергетическая компания в Швейцарии в качестве подземного кабеля в распределительных сетях низкого напряжения.

Представитель швейцарского завода Dietlikon провел презентацию продукта и лежащей в его основе концепции после того, как был приглашен на заседания комитета DKE 712 «Безопасность установок информационных технологий, включая эквипотенциальное соединение и заземление» (DKE: Немецкая комиссия по электротехнике, электронике). и информационные технологии).

Электроэнергетическая компания Dietlikon является первым известным оператором распределительной сети, который систематически переводит свою распределительную сеть на пятипроводную систему TN-S. Разумеется, эта работа выполняется только во время ремонта, расширения сети и новых установок.

В этом новом кабеле фазные жилы имеют такое же поперечное сечение, как и нейтральный проводник, что помогает достичь симметричной структуры кабеля. Фазные проводники изготовлены из алюминия, а нейтральный провод того же диаметра — из меди, что позволяет ему пропускать больший ток и, таким образом, делает кабель более подходящим для решения проблем гармонического загрязнения, которые так часто обсуждаются сегодня.

Проводник защитного заземления в этом случае сконфигурирован как окружающий экран из медной проволоки, что обеспечивает гораздо более высокую симметрию и ЭМС, чем обычный пятый проводник.

Трансформаторы

Превосходные соединения меди обеспечивают высокую надежность

Проблема места для обмотки не стоит так остро в трансформаторах, как в электродвигателях , поэтому использование алюминия можно, по крайней мере, принять во внимание. Фактически основной канал утечки, т.е.зазор между обмотками ВН и НН должен иметь определенный размер по следующим трем причинам: изоляция, ограничение тока короткого замыкания и охлаждение.

Однако трансформатор с алюминиевыми обмотками будет больше, если потери мощности и все другие важные эксплуатационные характеристики, такие как напряжение короткого замыкания, должны поддерживаться на том же уровне, что и у эквивалентного трансформатора с медными обмотками (в конце концов, это это то, что мы имеем в виду, когда говорим, что два трансформатора эквивалентны). Однако общий вес немного большего трансформатора с алюминиевыми обмотками будет несколько меньше.

Различия в производственных затратах в значительной степени компенсируют друг друга, и, по мнению ряда уважаемых компаний-производителей, выбор материала проводника в первую очередь является вопросом философии компании.

Шины

Две медные шины

В этом приложении пространственные требования имеют еще меньшее значение в процессе принятия решений, но все же остаются важным фактором. Во-вторых, применение шинопровода характеризуется большим количеством проводящего материала и небольшим количеством изоляционного материала на небольшом пространстве.Это подчеркивает разницу в ценах на материалы.

В-третьих, большое количество электрических соединений в этом небольшом объеме означает, что проблемы с соединением, связанные с алюминием, более выражены в таких приложениях. Когда все эти аспекты принимаются во внимание, мы оказываемся в безвыходном положении, и вопрос о том, какой материал выбрать, становится почти философским. Однако важно убедиться, что цены и затраты не перепутаны. Если главным критерием выбора является цена, предпочтение обычно отдается алюминию.Но если принять во внимание все затраты (включая эксплуатационные расходы), обычно оказывается, что алюминий может кое-чему поучиться у меди.

Медь также имеет лучший внешний вид, потому что некоторые доступные алюминиевые шины имеют медное покрытие – не для улучшения электрического контакта (поскольку сверление, пробивка отверстий и завинчивание в любом случае повредят медное покрытие), а просто из эстетических соображений.

Одной из новых областей применения являются медные клетки ротора: в этом применении решающим фактором является более высокая электропроводность на единицу объема меди.Уже один этот фактор сделал целесообразным решение всех технических проблем, связанных с разработкой этих устройств. Для получения дополнительной информации читатель может обратиться к описаниям, доступным в других местах.

Бесспорным преимуществом алюминия являются воздушные высоковольтные кабели, где требования к пространству не имеют значения, но решающую роль играет вес. Меньшая прочность алюминия означает, что токопроводящие кабели должны быть усилены стальным сердечником, но это не меняет того факта, что кабели можно производить с меньшими затратами и что два материала можно легко отделить друг от друга с помощью магнита при сортировке. .

Покрытие и забота об окружающей среде

И алюминий, и медь окисляются при воздействии атмосферы. Оксиды, хлориды или сульфиды основного металла гораздо лучше проводят медь, чем алюминий. Для алюминиевого соединения с низким сопротивлением алюминиевые стержневые проводники должны быть покрыты, чтобы свести к минимуму окисление. Опасения по поводу окисления алюминия вдали от соединения не представляют проблемы, и в большинстве сред оно защищает проводник от дальнейшей коррозии. Алюминиевые шинные проводники зависят от покрытия для целостности электрического соединения.

Алюминиевые и медные проводники обычно покрыты серебром или оловом. Как правило, болтовое соединение непокрытого алюминия с медными шинами не рекомендуется. Большинство соединений Al-Cu выполняется путем нанесения серебра или лужения на места соединения одного или обоих проводников.

Присутствие сероводорода (h3S) в атмосфере является основной проблемой для недрагоценных металлов Cu и серебрения. Оба подвержены сильной коррозии при относительно низкой концентрации h3S и наиболее интенсивно в местах, где обычно наблюдается повышенная температура, когда оборудование находится под напряжением.Одновременно активны два процесса: общая коррозия серебра и коррозия ползучести меди. Серебряное покрытие широко используется на контактах и ​​других токопроводящих частях электрооборудования из-за его превосходной проводимости, стойкости к истиранию и долговечности.

Сероводород обычно присутствует на химических, нефтеперерабатывающих, сталелитейных, целлюлозно-бумажных комбинатах и ​​на очистных сооружениях.

В среде h3S металлические нити (усы) начинают расти, как только образуется достаточно толстый слой сульфида серебра.Эта коррозия серебра приводит к высокому сопротивлению, выделяющему больше тепла, что еще больше стимулирует потускнение и рост усов. Если позволить этому процессу продолжаться, это приведет к отказу из-за перегрева или короткого замыкания.

Лужение обеспечивает хорошую защиту от окружающей среды и является практическим решением проблемы коррозии h3S меди и меди с серебряным покрытием. Дата центр?

Битва между медным кабелем и оптоволоконным кабелем бушует в кабельной отрасли уже более десяти лет.Но в настоящее время, с увеличением размера центра обработки данных, а также сложностью прокладки кабелей, а оптоволоконные кабели легки и компактны, стоимость оптоволокна также снижается, поэтому потребность в оптоволоконных кабелях для нового магистрального оборудования возрастает. . Доля оптоволоконных кабелей в крупных центрах обработки данных даже достигает более 70 процентов, что намного выше, чем у медных. Что ж, медные кабели полностью заменят оптоволокном? Несомненно, ответ «нет». Этот пост предложит вам несколько причин, по которым медный кабель по-прежнему будет незаменимой частью центра обработки данных, и поделится некоторой информацией о различных типах медных кабелей.

Рис. 1. Решение для медных кабелей

Почему медный кабель по-прежнему будет незаменимой частью центра обработки данных?

В связи с расширением масштаба центра обработки данных возрастает потребность в более высокой пропускной способности. Благодаря преимуществам высокой скорости передачи и большой пропускной способности оптоволоконные кабели определенно занимают большую долю в центрах обработки данных, особенно для магистральных приложений. Однако затраты на систему «волокно-на-рабочий стол» (FTTD), среду применения оптоволоконного кабеля и техническое обслуживание намного выше, чем на медь.Таким образом, медные кабели по-прежнему широко используются во многих приложениях, включая беспроводной доступ, горизонтальные кабели, технологию PoE, системы питания на основе светодиодов, цифровые камеры и сенсорные сети.

Поскольку медный патч-корд позволяет передавать данные, а также подавать электропитание, его можно использовать для приложений Power over Ethernet (PoE), таких как горизонтальная сетевая передача для передачи голоса и сетей внутри здания, а также на стороне устройства. Кроме того, сетевой кабель все еще продолжает развиваться. С появлением стандартов соединительных кабелей 25G и 40G (25G/40Gbase-T) медный кабель может поддерживать полосу пропускания до 2 ГГц.Более того, недавно выпущенный стандарт TIA-568.2-D добавил соединительный кабель 28AWG в нормативное приложение. Это облегчит разработку тонкого соединительного кабеля 28AWG для центров обработки данных с высокой плотностью размещения. Стандарт TIA-568.2-D также одобрил MPTL (Modular Plug Terminated Link), который используется, в частности, для высокопроизводительных кабельных инфраструктур с использованием соединительных кабелей, таких как Cat6a, для беспроводных точек доступа, камер видеонаблюдения и т. д. MPTL позволяет подключать кабель. непосредственно в устройство. Это будет способствовать росту коммутационных кабелей.Поэтому медный кабель по-прежнему будет незаменимой частью дата-центра.

Какие медные кабели используются в центрах обработки данных в настоящее время и в будущем?

На самом деле на рынке представлен широкий ассортимент патч-кордов, включая кабели Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 и Cat8. Различные типы медных кабелей с витой парой могут использоваться для различных прокладок кабелей. Здесь дается краткое введение в эти кабели.

Cat5e

Патч-кабель

Cat5e (категория 5e) разработан TIA/EIA в 2001 году для улучшения некоторых характеристик кабеля.Он был создан для поддержки 1000 Мбит/с и 100 МГц в пределах 100 метров кабеля. Кабель Cat5e полностью обратно совместим со всеми предыдущими категориями. Этот Ethernet-кабель Cat5e, состоящий из четырех пар проводов, обычно используется для проводки в помещении или развертывается в домашней сетевой среде.

Кат6

Кабели

Cat6 Ethernet (категория 6) могут поддерживать скорость до 10 Гбит/с и частоты до 250 МГц. Они имеют более толстую оболочку по сравнению с Cat5e и не совместимы с кабелями Cat3.Хотя стандартный Ethernet поддерживает расстояние до 100 метров, кабель Cat6 обычно поддерживает расстояние менее 55 метров (в зависимости от перекрестных помех) при передаче на скорости 10 Гбит/с. Ну, он оптимизирован для VoIP-телефонии.

Кат6а

Кабель

Cat6a (категория 6a) поддерживает в два раза большую полосу пропускания, чем кабель Cat6, при стандартной частоте 500 МГц. Cat6a может поддерживать 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров. Его прочная оболочка помогает устранить внешние перекрестные помехи (AXT).Будучи значительно толще, чем Cat6, Cat6a менее гибок в работе и, следовательно, лучше подходит для промышленных условий.

Кат7

Кабель

Cat7 (категория 7) идеально подходит для коммутаторов, патч-панелей или другого оборудования в центре обработки данных с высокой плотностью, поддерживая 10 Гбит/с в пределах 100 метров. Он также способен передавать до 40 Гбит/с на 50 метров и даже 100 Гбит/с на 15 метров. Этот кабель имеет стандартную частоту 600 МГц. Он жесткий по сравнению с предыдущими поколениями из-за обширного экранирования для уменьшения затухания. Однако экранирование делает кабель Cat7 менее гибким и управляемым. Более того, Cat7 до сих пор не был утвержден в качестве кабельного стандарта для телекоммуникаций.

Кат8

Кабель

Cat8 (категория 8) — это стандарт медных кабелей с витой парой следующего поколения, указанный в стандарте ANSI/TIA-568-C.2-1. Он работает на частоте до 2 ГГц (2000 МГц) при длине кабеля до 30 метров. Внешний вид кабеля Cat8 аналогичен кабелям более низкой категории и по-прежнему заканчивается соединениями RJ45.Сетевой кабель Cat8 также обратно совместим со своими предыдущими версиями. Разработанный для поддержки приложений 25GBASE-T и 40GBASE-T, он подходит для локальных сетей малых и средних предприятий, особенно для соединений между коммутатором и сервером в центре обработки данных.

Рисунок 2: Сетевой кабель Cat8

Заключение

Медные технологии будут постоянно исследоваться и расширяться для удовлетворения будущих потребностей. Медные кабели по-прежнему перспективны в приложениях для передачи голоса, сетей внутри зданий, горизонтальной прокладки кабелей, PoE, IoT и т. д.Таким образом, нет никаких сомнений в том, что медные кабели не будут полностью заменены оптическими, и вы можете без опасений выбирать медные кабели в соответствии с вашими требованиями. FS может предоставить все упомянутые выше патч-корды, которые на 100 % проходят тест Fluke. Эти кабели экономичны, имеют большой складской запас и быструю доставку. Добро пожаловать на FS.COM, если у вас есть какие-либо потребности.

Статьи по теме:Краткий обзор кабелей Ethernet Cat5, Cat5e и Cat6Подключение 10GBASE-T по кабелям Cat6, Cat6a и Cat7? Как правильно выбрать кабель Cat6a для сетей 10G

.