Как правильно выбрать провод к электро оборудованию. Какой провод лучше – оптимальные марки и сечения для использования в качестве электропроводки (105 фото)

14.08.202327.05.2017

Определять сечение вводного кабеля по имеющейся в квартире мощности электроприборов нельзя. Завтра Вы купите, например, масляный обогреватель мощностью в 2.2 киловатта или стиральную машину автомат тоже мощностью 2 киловатта или кондиционер мощностью 1 киловатт. И что? Менять проводку в квартире? (может даже появиться дополнительная розетка). Ну самой квартирной проводкой все просто. По СНиП на каждые два квадратных метра жилой площади должна быть одна розетка, причем двойная или тройная розетка тоже считается одной розеткой. Вот и надо сначала выбрать число розеток и их место расположения, причем, если в комнате будут мощные электроприемники, то нужно минимум две группы линий на розетки,для общего пользования и для мощного потребителя. На кухне может быть и электрическая плита, на нее провод нужен не меньше 6 миллиметров квадратных по меди и автомат на номинальный ток 25 ампер, на 32 ампера уже много. А на другие розетки -провод 2.5 миллиметра квадратного по меди и автомат на каждую линию на номинальный ток 16 ампер. На освещение по характеру работы в квартирном щитке выбираем автомат на номинальный ток 10 ампер и провод сечением 1.5 миллиметра квадратного по меди. При этом нужно подумать и о том, что если в какую либо розетку включат слишком большую нагрузку, то, согласно время токовым характеристикам автомата,16 амперный автомат может "держать" ток 24-25 ампер в течении 40-50 минут,хотя одновременная перегрузка нескольких линий на розетки маловероятна.Ну вот, определились с количеством линий и автоматов, их номиналами. Теперь определяем максимально возможную нагрузку по току на квартиру, учитывая, что любой автомат может быть нагружен на 100 % по току и он не отключится. Суммируем номинальные токи всех автоматов и умножаем на коэффициент использования 0.7. Например, у нас получилось 120 ампер. 120 *0.7=84 ампера. Да,конечно,такая нагрузка возможна в редких случаях, кратковременно и, если мы для освещения использовали светодиодные лампы, то автомат на номинальный ток в 10 ампер никогда не будет нагружен током в 10 ампер,но вводной кабель должен работать надежно в любом случае. Для такой нагрузки годится только счетчик на 60 ампер, на больший номинальный ток счетчики облэнерго разрешает ставить только в исклюительных случаях. Ну раз мы используем светодиодные лампы на освещение, то такой счетчик подойдет. Очень кратковременную перегрузку он выдержит. Теперь вводной автомат, должен быть на такой номинальный ток, что бы допускать кратковременную перегрузку без отключения. Учитывая, что к счетчику на номинальный ток в 60 ампер можно подключить максимум кабель или провод сечением 10 миллиметров квадратных по меди,выбираем вводной автомат на 40 ампер.Он надежно защитит счетчик. По время -токовым характеристикам автомата группы С видно, что он в течении 40-50 минут выдерживает ток в 60 ампер. Теперь нужно померить сопротивление петли фаза- ноль в месте установки квартирного щитка, что бы убедиться в работоспособности токовой отсечки автомата. Оно должно быть не больше 0.5 Ом, иначе придется снижать номинальный ток автомата и переделывать весь квартирный щиток. Убедилисьчто все в порядке. Теперь проверяем сечение вводного кабеля или провода. Номинальный ток двухжильного медного кабеля или провода -55ампер по ПУЭ. По нагрузке и пергрузке он проходит. Проверяем его по температуре нагрева при температуре окружающей среды в 40 градусов Цельсия. Летом вводная линия даже без тока может нагреться до такой температуры, особенно в закрытом квартирном щитке, где тепло выделяют и автоматы и реле, а номинальная температура окружающей среды по ПУЭ -25 градусов Цельсия. Поэтому применяем понижающий коэффициент по токовой нагрузке 0.81. Значит летом в жару вводной кабель выдержит не ьолее 40* 0.81=44.55 ампер, примерно 45 ампер. Этого не достаточно по запасу тока в случае возникновения перегрузки в 60-70 ампер.Кабель может выйти мз строя.Кроме того, один кабель ввода в квартиру не отвечает СНиП по надежности электроснабжения.Поэтому окончательно принимаем -проложить ввод двумя независимыми линиями по схеме "два за один" кабелем или проводом сечением 10 миллиметров квадратный по меди. Проверяем. В наихудшем случае каждый кабель или провод выдерживает до 45 ампер по току, два -85-90 ампер. Даже при перегрузке в 50% процентов кабели выдержат нагрузку в любую жару. В этажном щитке ставим клеммник, участок от счетчика прокладываем одножильным медным проводом сечением 10 миллиметров квадратных по меди, выдерживающем номинальный ток в 80 ампер согласно ПУЭ, от клеммника два кабеля или провода прокладываем параллельно по трассе к квартирному щитку, подключив их параллельно на клеммнике и в на вводном автомате. В случае выхода из строя одного кабеля просто выкусываем его и меняем, а квартира получает питание по оставшемуся кабелю, что удовлетворяет требованиям СНиП по надежности электроснабжения. Ну и остался стояк в подъезде. Если он выполнена алюминиевым проводом в 6 миллиметров квадратных можно временно снизить номинал вводного автомата в квартирном щитке до 25 ампер или 32 ампера или пользоваться квартирной проводкой с учетом этого обстоятельства, иначе будет срабатывать защита от перегрузки в щитовой дома. Но суть в том, что Ваша зона ответственности и разграничения полномочий начинается на концах провода или кабеля,подключенного к счетчику. А все остальное - не Ваша компетенция. Вот пусть и меняют проводку на своих участках в соответствии с современными нагрузками и требованиями к ней.

От правильного выбора сечения электропроводки зависит комфорт и безопасность в доме. При перегрузке проводник перегревается, и изоляция может оплавиться, что приведет к пожару или короткому замыканию. Но сечение больше необходимого брать невыгодно, поскольку возрастает цена кабеля.

Вообще, его рассчитывают в зависимости от количества потребителей, для чего сначала определяют общую мощность, используемую квартирой, а затем умножают результат на 0,75. В ПУЭ применяется таблица нагрузок по сечению кабеля. По ней можно легко определить диаметр жил, который зависит от материала и проходящего тока. Как правило, применяются медные проводники.

Сечение жилы кабеля должно точно соответствовать расчетному - в сторону увеличения стандартного размерного ряда. Наиболее опасно, когда оно занижено. Тогда проводник постоянно перегревается, и изоляция быстро выходит из строя. А если установить соответствующий то будет происходить его частое срабатывание.

При завышении сечения провода, он обойдется дороже. Хотя определенный запас необходим, поскольку в дальнейшем, как правило, приходится подключать новое оборудование. Целесообразно применять коэффициент запаса порядка 1,5.

Расчет суммарной мощности

Общая потребляемая квартирой мощность приходится на главный ввод, который входит в распределительный щит, а после него разветвляется на линии:

освещение;
группы розеток;
отдельные мощные электроприборы.

Поэтому самое большое сечение силового кабеля - на входе. На отводящих линиях оно уменьшается, в зависимости от нагрузки. В первую очередь, определяется суммарная мощность всех нагрузок. Это несложно, так как на корпусах всех бытовых приборов и в паспортах к ним она обозначается.

Все мощности складываются. Аналогично производятся расчеты и по каждому контуру. Специалисты предлагают умножать сумму на 0,75. Это объясняется тем, что одновременно все приборы в сеть не включаются. Другие предлагают выбирать сечение большего размера. За счет этого создается резерв на последующий ввод в действие дополнительных электрических приборов, которые могут быть приобретены в будущем. Нужно отметить, что этот вариант расчета кабеля более надежен.

Как определить сечение провода?

Во всех расчетах фигурирует сечение кабеля. По диаметру его определить проще, если применять формулы:

S = π D²/4 ;
D = √(4× S /π).

Где π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Многожильные провода применяются там, где требуется гибкость. Более дешевые цельные проводники используются при стационарном монтаже.

Как выбрать кабель по мощности?

Для того чтобы подобрать проводку, применяется таблица нагрузок по сечению кабеля:

Если линия открытого типа находится под напряжением 220 В, а суммарная мощность составляет 4 кВт, берется медный проводник сечением 1,5 мм². Данный размер обычно применяется для проводки освещения.
При мощности 6 кВт требуются жилы большего сечения - 2,5 мм². Провод применяется для розеток, к которым подключаются бытовые приборы.
Мощность 10 кВт требует использования проводки на 6 мм². Обычно она предназначена для кухни, где подключается электрическая плита. Подвод к подобной нагрузке производится по отдельной линии.

Какие кабели лучше?

Электрикам хорошо известен кабель немецкой марки NUM для офисных и жилых помещений. В России выпускают марки кабелей, которые по характеристикам ниже, хотя могут иметь то же название. Их можно отличить по подтекам компаунда в пространстве между жилами или по его отсутствию.

Провод выпускается монолитным и многопроволочным. Каждая жила, а также вся скрутка снаружи изолируется ПВХ, причем наполнитель между ними выполнен негорючим:

Так, кабель NUM применяется внутри помещений, поскольку изоляция на улице разрушается от солнечных лучей.
А в качестве внутренней и широко используется кабель марки ВВГ. Он дешев и достаточно надежен. Для прокладки в грунте его не рекомендуется применять.
Провод марки ВВГ изготавливается плоским и круглым. Между жилами наполнитель не применяется.
делают с внешней оболочкой, не поддерживающей горения. Жилы изготавливаются круглые до сечения 16 мм², а свыше - секторные.
Марки кабелей ПВС и ШВВП делаются многопроволочными и используются преимущественно для подключения бытовых приборов. Его часто применяют в качестве домашней электропроводки. На улице многопроволочные жилы использовать не рекомендуется по причине коррозии. Кроме того, изоляция при изгибе трескается при низкой температуре.
На улице под землей прокладывают бронированные и устойчивые к влаге кабели АВБШв и ВБШв. Броня изготавливается из двух стальных лент, что повышает надежность кабеля и делает его устойчивым к механическим воздействиям.

Определение нагрузки по току

Более точный результат дает расчет сечения кабеля по мощности и току, где геометрические параметры связаны с электрическими.

Для домашней проводки должна учитывается не только активная нагрузка, но и реактивная. Сила тока определяется по формуле:

I = P/(U∙cosφ).

Реактивную нагрузку создают люминесцентные лампы и двигатели электроприборов (холодильника, пылесоса, электроинструмента и др.).

Пример по току

Давайте выясним, как быть, если необходимо определить сечение медного кабеля для подключения бытовой техники суммарной мощностью 25 кВт и трехфазных станков на 10 кВт. Такое подключение производится пятижильным кабелем, проложенным в грунте. Питание дома производится от

С учетом реактивной составляющей, мощность бытовой техники и оборудования составит:

P быт. = 25/0,7 = 35,7 кВт;
P обор. = 10/0,7 = 14,3 кВт.

Определяются токи на вводе:

I быт. = 35,7×1000/220 = 162 А;
I обор. = 14,3×1000/380 = 38 А.

Если распределить однофазные нагрузки равномерно по трем фазам, на одну будет приходиться ток:

I ф = 162/3 = 54 А.

I ф = 54 + 38 = 92 А.

Вся техника одновременно не будет работать. С учетом запаса на каждую фазу приходится ток:

I ф = 92×0,75×1,5 = 103,5 А.

В пятижильном кабеле учитываются только фазные жилы. Для кабеля, проложенного в грунте, можно определить для тока 103,5 А сечение жил 16 мм² (таблица нагрузок по сечению кабеля).

Уточненный расчет по силе тока позволяет сэкономить средства, поскольку требуется меньшее сечение. При более грубом расчете кабеля по мощности, сечение жилы составит 25 мм², что обойдется дороже.

Падение напряжения на кабеле

Проводники обладают сопротивлением, которое необходимо учитывать. Особенно это важно для большой длины кабеля или при его малом сечении. Установлены нормы ПЭУ, по которым падение напряжения на кабеле не должно превышать 5 %. Расчет делается следующим образом.

Определяется сопротивление проводника: R = 2×(ρ×L)/S.
Находится падение напряжения: U пад. = I×R. По отношению к линейному в процентах оно составит: U % = (U пад. /U лин.)×100.

В формулах приняты обозначения:

ρ - удельное сопротивление, Ом×мм²/м;
S - площадь поперечного сечения, мм².

Коэффициент 2 показывает, что ток течет по двум жилам.

Пример расчета кабеля по падению напряжения

Сопротивление провода составляет: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ом .
Сила тока в проводнике: I = 7000/220 =31,8 А .
Падение напряжения на переноске: U пад. = 31,8×0,28 = 8,9 В .
Процент падения напряжения: U % = (8,9/220)×100 = 4,1 %.

Переноска подходит для сварочного аппарата по требованиям правил эксплуатации электроустановок, поскольку процент падения на ней напряжения находится в пределах нормы. Однако его величина на питающем проводе остается большой, что может негативно повлиять на процесс сварки. Здесь необходима проверка нижнего допустимого предела напряжения питания для сварочного аппарата.

Заключение

Чтобы надежно защитить электропроводку от перегрева при длительном превышении номинального тока, сечения кабелей рассчитывают по длительно допустимым токам. Расчет упрощается, если применяется таблица нагрузок по сечению кабеля. Более точный результат получается, если вычисление производится по максимальной токовой нагрузке. А для стабильной и долговременной работы в цепи электропроводки устанавливают автоматический выключатель.

Любая замена или ремонт электропроводки начинается с покупки электрического кабеля! В своей практике Я столкнулся с тем, что люди при покупке электрического кабеля делают не верный выбор по не знанию и руководствуясь советами продавцов или электромонтеров, а не опытного электромонтажника, владеющего всеми современными знаниями и правилами устройства и прокладки электропроводки.

Многие думают, что не стоит соблюдать общепринятые правила и Госстандарты. Это в корне неправильно так, как показала моя богатая практика- соблюдение всех правил и норм при осуществлении электроремонта и электромонтажа- это не только подчеркивает профессионализм исполнителя, но и залог надежности, безопасности и долговечности электропроводки в вашем доме, гараже или квартире.

Я в своей деятельности не применяю проводов потому что, во-первых, сегодня разрешено электрические провода прокладывать только скрыто в стене или полу в ПНД или гофрированных трубах- Вам потребуется больше электроматериалов и более время затратная и трудоемкая работа, а значит и будет стоить Вам дороже.

Во-вторых, три по отдельности провода стоят дороже, чем один трех жильный кабель, который к тому же имеет более высокую устойчивость к возгоранию и образованию дыма.

Сегодня применяются только кабеля с медными жилами потому, что медь обладает рядом преимуществ по сравнению с алюминием!

Алюминиевые провода стоит покупать только для старой электропроводки, если необходимо заменить какой-то ее кусок или добавить, например розетку. Для этих целей подойдет кабель АВВГнг (рисунок 4).

Первое на что, необходимо обратить внимание- это . Сегодня в зависимости от условий прокладки или использования применяются в домашних и бытовых условиях только электрические кабеля трех марок:

1. ВВГнг (рисунок 1)- для скрытой электропроводки под штукатурку. Этот тип кабеля устойчив к воспламенению и горению.

2. ВВГнг-LS — для прокладки открыто по поверхности потолка или стены, например которые будут впоследствии зашиты гипсокартоном. Имейте ввиду что, кабель должен быть всегда защищен от любого, в том числе и случайного механического воздействия. Для защиты от механических воздействий переменяются, чаще всего ПВХ короба. Кабель устойчив не только к воспламенению, но и не выделяет дыма.
Аналогом ВВГнг-LS является новая, более дорогая марка NYMнг-LS , который серого цвета и более прост при монтаже и разделке, потому что в его конструкции (рисунок ниже) присутствует слой резины.

3. И последний вариант- это многожильный кабель белого цвета марки ПВС (рисунок 3), который применяется только для удлинителей и подключения электроприборов к розетке. Например, он идет от электрического чайника и т. п. к розетке, к которой он подключается через вилку.

Вторым главным параметром при выборе является сечение кабеля с медными жилами. В домашних условиях в зависимости от нагрузки применяется чаще всего кабель сечением 1.5 квадратных миллиметра, выдерживающий нагрузку до 3.5 и подключаемый к 16 А или . В редких случаях при более высоких электрических нагрузках применяется кабель сечением 2.5 квадратных мм, который подключается к 25 А автомату или пробке.

Третий параметр , это количество жил в кабеле. Для старой 2 проводной электропроводки нужен кабель с двумя жилами, а для новой трех проводной- с тремя жилами. Кроме того для подключения люстры с двух клавишным включением понадобится электрический кабель с 4 жилами.

Как расшифровывается марка кабеля ВВГнг-LS 3х1.5?
Первая буква А - означает, что в кабеле алюминиевая жила, а если она отсутствует - жила медная. В нашем случае медная.
В - (первая в медных кабелях) означает, что изоляция жилы выполнена из ПВХ.
В - (вторая в медных кабелях) означает, что общая изоляция всех жил выполнена из ПВХ.
Г - («голый») указывает на отсутствие дополнительного защитного покрова.
нг - изоляция не поддерживает горения.
LS - низкий уровень выделения дыма и газа при воздействии высоких температур.
3х1.5- три жилы сечением один с половиной квадратных миллиметров каждая.

Электропроводка автомобиля и пожарная безопасность, какие условия необходимо соблюдать?

При выборе кабелей и проводов на первом месте стоят требования пожарной безопасности. В кузове автомобиля электропроводку приходится прокладывать по порогам и углам через случайные подходящие отверстия и переборки. Провода в ходе эксплуатации подвергаются влиянию низких и высоких температур, топлива, масла, кислот, воды, льда, а также тряске, вибрации, трению, ударам и прочим разрушающим факторам.

Важно знать, что в летнее время температура в автомобиле, который стоит с закрытыми стеклами на солнце, в средних широтах способна достигать +60 градусов по Цельсию, а на юге +90 градусов. В зимнее время, в сильный мороз температура транспортного средства в средних широтах может достигать -40 градусов Цельсия, в Сибири и на Урале до -60 градусов, а в Якутии до -70 градусов по Цельсию.

Опасно использовать жесткую проводку с ненадежной изоляцией, которая легко растрескивается. Такой провод может стать причиной короткого замыкания и пожара. Следует применять кабели и провода, соответствующие месту их монтажа по току, а также по эксплуатационным и климатическим условиям.

Важно, чтобы провод был гибкий и имел прочную изоляцию, которая не размягчается при нагревании и не дубеет при минусовых температурах. Что касается токопроводящей жилы кабеля, то она должна быть многопроволочной и медной, а также должна хорошо проводить номинальный ток. В условиях токовой перегрузки цепи и короткого замыкания, до того как сгорит плавкая вставка предохранителя цепи, токопроводящая жила (проводник) не должна нагреваться до температур плавления изоляции кабеля. Если же пожар по каким-то причинам возник, изоляция проводки не должна распространять огонь.

Таблицы эксплуатационных характеристик кабеля и провода отечественных производителей

Отечественная кабельная промышленность выпускает широкий ассортимент проводов, которые являются пригодными для силовой проводки в ТС.

Кабель импортного производства

Зарубежной промышленностью выпускаются специальные кабели и провода для силовой проводки автомобилей. Данные кабели идеально отвечают предъявляемым им требованиям. Отличаются они полупрозрачной оболочкой коричневого либо красного цвета и специфическим плетением токопроводящей жилы, состоящей из пучков проволочек, свитых между собой.

У недорогих кабелей провода изготовлены из простой меди, у более дорогих — из бескислородной, придающей проводам пониженное сопротивление и, как следствие, более низкие потери.

В чем отличие маркировки кабеля импортного и отечественного производителя?

Кабели импортного производства имеют типовые маркировки, к примеру:

Power Cable — это силовой кабель.
Proleader, Belsis — торговая марка производителя либо поставщика.
OFC — проволока, сделанная из бескислородной меди.
#20 — Nr20 — No20 — №20 — размер (то есть калибр) токопроводящей жилы.
BWG — Бирмингемский сортамент для проволоки.
AWG — Американский сортамент.
SWG — Стандартный сортамент.

Провода одного калибра в различных сортаментах несущественно отличаются диаметром жилы (провода). Сортамент AWG является основным для силовой проводки автомобиля.

Калибр, AWG	Аналог, мм 2	Сопротивление, Ом/м	Сечение, мм 2	Диаметр мм
0000	95.0	0.00018	107.2	11.68
000	95.0	0.00023	85.0	10.41
00	70.0	0.00029	67.5	9.27
1/0	50.0	0.00037	53.5	8.25
1	35.0	0.00047	42.4	7.35
2	35.0	0.00057	33.6	6.54
3	25.0	0.00073	26.68	5.83
4	25.0	0.00091	21.15	5.19
5	16.0	0.0012	16.8	4.62
6	16.0	0.0014	13.3	4.12
7	10.0	0.0018	10.55	3.67
8	8.0	0.0024	8.37	3.26
9	6.0	0.0031	6.63	2.91
10	5.0	0.0036	5.26	2.59
11	4.0	0.0046	4.17	2.31
12	3.0	0.0054	3.31	2.05
13	2.5	0.0074	2.62	1.83
14	2.0	0.0088	2.08	1.63
15	1.5	0.012	1.65	1.45
16	1.5	0.015	1.31	1.29
17	1.00	0.018	1.04	1.15
18	0.75	0.023	0.82	1.02
19	0.75	0.025	0.65	0.91
20	0.5	0.035	0.52	0.81

Как выбрать сечение кабеля, что нужно знать?

Для выбора калибра кабеля нужно знать:

Длину кабелей от нагрузки до АКБ.
Наибольший ток, потребляемый нагрузкой.
Номинальное напряжение АКБ либо прочего источника, которые предназначены для питания нагрузки.

У провода должна быть такая толщина (сечение) проводника, при которой снижение напряжения на сопротивлении кабеля при долговременном (максимальном) потребляемом токе составляет не больше 10 процентов от номинального напряжения АКБ. При кратковременном (импульсном) потреблении тока допускается снижение напряжения до 15 процентов.

Если аккумуляторная батарея имеет напряжение +12V, значит максимально допустимое снижение напряжения должно составлять не больше +1,2V (в импульсе +1,8V). Напряжение бортовой сети +12V имеют бензиновые грузовые и легковые автомобили, легкие дизельные автомобили и автобусы. Напряжение +24V имеют тяжелые автобусы и грузовики, и также дизельные внедорожники.

Уменьшение напряжения на сопротивлении кабеля вызывается выделением мощности и нагреванием проводника. Поскольку проводник провода находится в изоляционной оболочке, она препятствует его охлаждению. Чтобы уменьшить нагрев, нужно выбирать сечение проводника, учитывая коэффициент плотности тока, который для разных условий прокладки провода может иметь значение 1-10 А/мм2.

Пример расчета сечения кабеля для автомобиля

Можно узнать наибольший ток, потребляемый нагрузкой, по номиналу плавкой вставки предохранителя нагрузки либо по сумме номиналов плавких вставок, когда нагрузок несколько. Также можно определить наибольший ток по формуле Iмах = Р:6, если вы знаете выходную мощность УНЧ.

К примеру, рассчитаем калибр провода, если нагрузка АКБ +12V — это усилитель мощности звука выходной мощностью 2x200W. Что касается расстояния между аккумулятором и усилителем, то оно составляет 6 метров.

Расчет:
Мощность нагрузки 2x200W = 400W
Наибольший ток 400W: 6 = 67А
Сечение провода 67 А: 6 А/мм2 = 11,2 мм2
Провод, который близкий к сечению 11,2 мм2, это провод калибра №7 AWG с сечением 10 мм
Данный калибр провода имеет на шесть метров сопротивление проводника (смотрите таблицу): 6 м х 0,0018 Ом = 0,001 Ом
Снижение напряжения на проводнике провода: 67 А х 0,0011 Ом = 0,74 V. Это составляет 7.4 процента от напряжения + 12V.
Из данного расчета следует, что провод седьмого калибра выбран корректно.
Сечение токопроводящей жилы определяется по формуле: S = πD 2 /4, где D — это диаметр жилы, а π = 3,14.

Требование к соединениям и изоляции электропроводки, разъемам и наконечникам

Чтобы предотвратить короткое замыкание силового кабеля на массу, нужно установить на «плюсовой» провод держатель предохранителя. Рекомендовано ставить держатель типа «колба». Он отличается характерным прозрачным герметизированным корпусом и дает возможность зажимать кабель до калибра №000. Он устанавливается в разрыв провода возле «плюсовой» клеммы АКБ. Важно, чтобы корпус держателя предохранителя был закреплен надежно.

Номинал плавкой вставки предохранителя следует выбирать на 20-30 процентов больше наибольшего потребляемого нагрузкой тока. Кабель от нагрузки до предохранителя должен быть из одного куска (одним мерным отрезком), поскольку соединения ухудшают надежность и могут стать причиной потерь напряжения в условиях высокой потребляемой мощности. Если по каким-то причинам все же приходится соединять провода, то для их сращивания необходимо использовать специальные «автомобильные» муфты либо распределители с изолированным корпусом, сделанным из термостойкого пластика, и надежными зажимными контактами.

Если специальные соединительные изделия отсутствуют, можно использовать монтажные коробки, клеммные блоки и колодки для бытовой и промышленной электропроводки. Нельзя применять изоляционную ПВХ ленту в виде изолятора сращиваемых концов провода. Если нужно установить наконечник на провод для болтового контактного соединения, зачистите провод от изоляции и наденьте на него наконечник с внутренним диаметром хвостовика, который соответствует калибру провода. Далее нужно обжать хвостовик специальным инструментом, а место обжима опаять припоем.

Во время прокладки кабеля рекомендовано, чтобы избежать повреждений, поместить провод в гофротрубку соответствующего диаметра. Если кабель проходит через участки с острыми краями, нужно пропускать проводку через нейлоновые либо резиновые уплотнители, то есть обтираторы.

Соединять нагрузку и АКБ нужно двумя разнополярными кабелями с одинаковым размером токопроводящей жилы и изоляцией разного цвета. Запрещено применять металлические шасси либо кузов транспортного средства в виде «минусового» провода питания, поскольку из-за плохих контактных соединений и сварных швов возможно снижение напряжения питания нагрузки.

Во время сборки кузова автомобиля элементы кузова и шасси соединяются между собой при помощи сварки, резьбовых соединений и клепки. Данные соединения обеспечивают гальванический контакт между отдельными частями механической конструкции и ее жесткость, а для силовых токов они формируют кузовные переходные суммарные сопротивления.

Автотракторные провода, плюсы и минусы

Автотракторные провода используются в электрической проводке разных транспортных средств:

Комбайны.
Тракторы.
Мотороллеры и мопеды.
Автобусы.
Автомобили различного тоннажа.

Марки проводов ПВГА и ПВА применяются для соединения электрооборудования и приборов с разным номинальным напряжением. Подобные приборы монтируются на автотехнику, которая рассчитана на применение в условиях холодного, умеренного и тропического климата. Выдерживают высокий разброс температур, который достигает 100 градусов.

Автотракторные провода ПВА, ПВАМ и ПГВА — это одножильные провода с высокой гибкостью. Тепловая жила изготовлена из меди. Сверху кабель покрыт поливинилхлоридной изоляцией — сплошной либо комбинированной расцветки. Кабеля являются теплостойкими, их срок службы составляет не меньше десяти лет.

Также провода данной категории:

Не распространяют горение.
Не подвержены растрескиванию.
Устойчивы к воздействию плесневых грибов.
Нейтральны к влиянию моторных масел, бензина и дизельного топлива.
На монтажных изгибах их свойства сохраняются.

В статье рассмотрены основные критерии выбора сечения кабеля, даны примеры расчетов.

На рынках часто можно увидеть написанные от руки таблички, указывающие, какой необходимо приобрести покупателю в зависимости от ожидаемого тока нагрузки. Не верьте этим табличкам, так как они вводят Вас в заблуждение. Сечение кабеля выбирается не только по рабочему току, но и еще по нескольким параметрам.

Прежде всего, необходимо учитывать, что при использовании кабеля на пределе его возможностей жилы кабеля нагреваются на несколько десятков градусов. Приведенные на рисунке 1 величины тока предполагают нагрев жил кабеля до 65 градусов при температуре окружающей среды 25 градусов. Если в одной трубе или лотке проложено несколько кабелей, то вследствие их взаимного нагрева (каждый кабель нагревает все остальные кабели) максимально допустимый ток снижается на 10 - 30 процентов.

Также максимально возможный ток снижается при повышенной температуре окружающей среды. Поэтому в групповой сети (сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников) как правило, используют кабели при токах, не превышающих значений 0,6 - 0,7 от величин, приведенных на рисунке 1.

Рис. 1. Допустимый длительный ток кабелей с медными жилами

Исходя из этого повсеместное использование автоматических выключателей с номинальным токов 25А для защиты розеточных сетей, проложенных кабелями с медными жилами сечением 2,5 мм2 представляет опасность. Таблицы снижающих коэффициентов в зависимости от температуры и количества кабелей в одном лотке можно посмотреть в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Дополнительные ограничения возникают, когда кабель имеет большую длину. При этом потери напряжения в кабеле могут достичь недопустимых значений. Как правило, при расчете кабелей исходят из максимальных потерь в линии не более 5%. Потери рассчитать не сложно, если знать величину сопротивления жил кабелей и расчетный ток нагрузки. Но обычно для расчета потерь пользуются таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Момент нагрузки вычисляют как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

Данные для расчета потерь при однофазном напряжении 220 В показаны в таблице1. Например для кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм2 при длине кабеля 30 метров и мощности нагрузки 3 кВт момент нагрузки равен 30х3=90, и потери составят 3%. Если расчетное значение потерь превышает 5%, то необходимо выбрать кабель большего сечения.

Таблица 1. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при заданном сечении проводника

По таблице 2 можно определить потери в трехфазной линии. Сравнивая таблицы 1 и 2 можно заметить, что в трехфазной линии с медными проводниками сечением 2,5 мм2 потерям 3% соответствует в шесть раз больший момент нагрузки.

Тройное увеличение величины момента нагрузки происходит вследствие распределения мощности нагрузки по трем фазам, и двойное - за счет того, что в трехфазной сети при симметричной нагрузке (одинаковых токах в фазных проводниках) ток в нулевом проводнике равен нулю. При несимметричной нагрузке потери в кабеле возрастают, что необходимо учитывать при выборе сечения кабеля.

Таблица 2. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при заданном сечении проводника (чтобы увеличить таблицу, нажмите на рисунок)

Потери в кабеле сильно сказываются при использовании низковольтных, например галогенных ламп. Это и понятно: если на фазном и нулевом проводниках упадет по 3 Вольта, то при напряжении 220 В мы этого скорее всего не заметим, а при напряжении 12 В напряжение на лампе упадет вдвое до 6 В. Именно поэтому трансформаторы для питания галогенных ламп необходимо максимально приближать к лампам. Например при длине кабеля 4,5 метра сечением 2,5 мм2 и нагрузке 0,1 кВт (две лампы по 50 Вт) момент нагрузки равен 0,45, что соответствует потерям 5% (Таблица 3).

Таблица 3. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 12 В при заданном сечении проводника

Приведенные таблицы не учитывают увеличения сопротивления проводников от нагрева за счет протекания по ним тока. Поэтому если кабель используется при токах 0,5 и более от максимально допустимого тока кабеля данного сечения, то необходимо вводить поправку. В простейшем случае если Вы рассчитываете получить потери не более 5%, то рассчитывайте сечение исходя из потерь 4%. Также потери могут возрасти при наличии большого количества соединений жил кабелей.

Кабели с алюминиевыми жилами имеют сопротивление в 1,7 раза большее по сравнению с кабелями с медными жилами, соответственно и потери в них в 1,7 раза больше.

Вторым ограничивающим фактором при больших длинах кабеля является превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза - ноль. Для защиты кабелей от перегрузок и коротких замыканий, как правило, используют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Такие выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное (десятые и даже сотые доли секунды) отключение аварийного участка сети при коротком замыкании. Например автоматический выключатель, имеющий обозначение С25, имеет тепловой расцепитель на 25 А и электромагнитный на 250А. Автоматические выключатели группы «С» имеют кратность отключающего тока электромагнитного расцепителя к тепловому от 5 до 10. Но при берется максимальное значение.

В общее сопротивление цепи фаза - ноль включаются: сопротивление понижающего трансформатора трансформаторной подстанции, сопротивление кабеля от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) здания, сопротивление кабеля, проложенного от ВРУ к распределительному устройству (РУ) и сопротивление кабеля собственно групповой линии, сечение которого необходимо определить.

Если линия имеет большое количество соединений жил кабеля, например групповая линия из большого количества светильников, соединенных шлейфом, то сопротивление контактных соединений также подлежит учету. При очень точных расчетах учитывают сопротивление дуги в месте замыкания.

Полное сопротивление цепи фаза- ноль для четырехжильных кабелей приведены в таблице 4. В таблице учтены сопротивления как фазного, так и нулевого проводника. Значения сопротивлений приведены при температуре жил кабелей 65 градусов. Таблица справедлива и для двухпроводных линий.

Таблица 4. Полное сопротивление цепи фаза - ноль для 4-жильных кабелей, Ом/км при температуре жил 65 о С

В городских трансформаторных подстанциях, как правило, установлены трансформаторы мощностью от 630 кВ. А и более, имеющие выходное сопротивление Rтп менее 0,1 Ома. В сельских районах могут быть использованы трансформаторы на 160 - 250 кВ. А, имеющие выходное сопротивление порядка 0,15 Ом, и даже трансформаторы на 40 - 100 кВ. А, имеющие выходное сопротивление 0,65 - 0,25 Ом.

Кабели питающей сети от городских трансформаторных подстанций к ВРУ домов, как правило используют с алюминиевыми жилами с сечением фазных жил не менее 70 - 120 мм2. При длине этих линий менее 200 метров сопротивление цепи фаза - ноль питающего кабеля (Rпк) можно принять равным 0,3 Ом. Для более точного расчета необходимо знать длину и сечение кабеля, либо измерить это сопротивление. Один из приборов для таких измерений (прибор Вектор) показан на рис. 2.

Рис. 2. Прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль "Вектор"

Сопротивление линии должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток в цепи гарантированно превысил ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Соответственно, для автоматического выключателя С25 ток короткого замыкания в линии должен превысить величину 1,15х10х25=287 А, здесь 1,15 - коэффициент запаса. Следовательно, сопротивление цепи фаза - ноль для автоматического выключателя С25 должно быть не более 220В/287А=0,76 Ом. Соответственно для автоматического выключателя С16 сопротивление цепи не должно превышать 220В/1,15х160А=1,19 Ом и для автомата С10 - не более 220В/1,15х100=1,91 Ом.

Таким образом, для городского многоквартирного дома, принимая Rтп=0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при использовании в розеточной сети кабеля с медными жилами с сечением 2,5 мм2, защищенного автоматическим выключателем С16, сопротивление кабеля Rгр (фазного и нулевого проводников) не должно превышать Rгр=1,19 Ом - Rтп - Rпк = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ом. По таблице 4 находим его длину - 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метров. Для большинства квартир этой длины бывает достаточно.

При использовании автоматического выключателя С25 для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 сопротивление цепи должно быть менее величины 0,76 - 0,4 = 0,36 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 0,36/17,46 = 0,02 км, или 20 метров.

При использовании автоматического выключателя С10 для защиты групповой линии освещения, выполненной кабелем с медными жилами сечением 1,5 мм2 получаем максимально допустимое сопротивление кабеля 1,91 - 0,4 = 1,51 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 1,51/29,1 = 0,052 км, или 52 метра. Если такую линию защищать автоматическим выключателем С16, то максимальная длина линии составит 0,79/29,1 = 0,027 км, или 27 метров.