Перед монтажем додаткової силової проводки або при ремонті (заміні) проводки в автомобілях та інших транспортних засобах виникають питання щодо правильного вибору та застосування необхідного для монтажу проводу.
При виборі проводів і кабелів на перше місце виступають вимоги пожежної безпеки.
Електропроводку в транспортному засобі доводиться прокладати в кузові по кутах і порогам, через перебирання і випадкові відповідні отвори. Провід в процесі експлуатації можуть піддаватися впливу високих і низьких температур, води, льоду, кислот, масла, палива, а також тертю, вібрації, ударів і тряски і іншим руйнівним факторам. Слід пам'ятати, що влітку температура в автомобілі, що стоїть на сонці c закритими вікнами, в середніх широтах може досягати + 50. 60 ° С, а на півдні +80. 90 ° С.
Взимку, в сильні морози, автомобіль може остигати в середніх широтах до -30. 40 ° С, на Уралі і в Сибіру до -50. 60 ° С, а в Якутії до -70 ° С.
Небезпечно застосовувати жорсткий дріт з ненадійною, легко розтріскується ізоляцією! Такий провід може бути причиною короткого замикання проводки і пожежі! Необхідно застосовувати проводи та кабелі, які відповідають за струмом і за кліматичними та експлуатаційних умов місця їх установки.
Провід повинен бути гнучким і мати міцну ізоляцію, яка не повинна твердеть (дубеть) при мінусових температурах і не повинна розм'якшуватися (плисти) при нагріванні. Струмопровідна жила (провідник) кабелю повинна бути мідною і багатопроволкової, добре і без втрат проводити номінальний струм, на який розрахована електричний ланцюг. При струмового перевантаження ланцюга або короткому замиканні, до згоряння плавкої вставки запобіжника ланцюга, провідник не повинен нагріватися до температури плавлення ізоляції кабелю.
Якщо з якихось причин виникла пожежа, то ізоляція проводів не повинна поширювати горіння.
Вітчизняної кабельної промисловістю виробляється широкий асортимент проводів і кабелів, придатних для силової проводки в транспортних засобах.
Зарубіжної промисловістю виробляється спеціальні проводи та кабелі для силової проводки в автомобілях. Ці кабелі ідеально відповідають пропонованим їм вимогам.
Вони відрізняються напівпрозорої оболонкою (ізоляцією) червоного або коричневого кольору і характерним плетінням багатодротяної струмопровідної жили, яка складається з свити між собою пучків зволікань. Недорогі кабелі мають дроти з простої міді, а більш дорогі - дроти з безкисневої міді, яка надає проводам знижений опір і, отже, більш низькі втрати.
Кабелі мають типові маркування, наприклад: Power Cable - силовий кабель
Belsis. Proleader і т.д. - торгова марка постачальника або виробника
OFC (Oxygen - Free Copper) - дріт виготовлений з безкисневої міді
№20 - No20 - Nr20 - # 20 - калібр (розмір) струмопровідної жили кабелю 20 калібру і т.д.
AWG - American Wire Gauge - Американський сортамент для дроту
SWG - Standard Wire Gauge - Стандартний сортамент BWG - Birmingham Wire Gauge - Бірмінгемський сортамент
Провід одного і того ж калібру в різних сортаменту трохи відрізняються діаметром проводу (жили). Сортамент AWG вважається основним для силової автомобільної проводки.
Для вибору калібру (перетину) необхідного кабелю необхідно знати:
• максимальний струм, споживаний навантаженням;
• довжину проводів від навантаження до акумулятора;
• номінальну напругу акумуляторної батареї або іншого джерела, які призначених для живлення навантаження.
Провід повинен мати таке перетин (товщину) провідника дроти, при якому падіння напруги на опорі проводи при максимальному (довготривалому) споживаної струмі становить не більше 10% від номінальної напруги акумулятора. При імпульсному (короткочасному) споживанні струму допускається падіння напруги 15%. Якщо акумулятор має напругу + 12V, то максимальне допустиме падіння напруги не повинно перевищувати + 1,2V (у імпульсі до + 1,8V), Напруга бортсети + 12V мають бензинові легкові і вантажні автомобілі, автобуси і легкі дизельні автомобілі. Напруга + 24V мають дизельні позашляховики, важкі вантажівки і автобуси.
Падіння напруги на опорі провідника викликає виділення потужності і нагрівання провідника. Так як провідник кабелю (проводу) розміщений в ізоляційної оболонці, то ізоляція перешкоджає його охолодженню. Для зменшення нагрівання необхідно вибрати перетин провідника з урахуванням коефіцієнта щільності струму, який може для різних умов прокладки проводу мати значення від 1 до 10 А / мм2. Середнє значення щільності струму для ізольованого проводу прокладеного відкритою проводкою в нормальних температурних умовах відповідає 6 А / мм2.
Можна визначити максимальний струм, споживаний навантаженням за номіналом плавкою вставки запобіжника навантаження або за сумою номіналів вставок, якщо навантажень кілька. Можна також визначити максимальний струм, якщо відома вихідна потужність УНЧ, за формулою: Iмах = Р: 6
Приклад 1. розрахувати калібр (перетин) кабелю. якщо навантаженням акумулятора + 12V є підсилювач потужності звуку з вихідною потужністю 2x200W. Відстань між підсилювачем і акумулятором 6 метрів.
Потужність навантаження 2x200W = 400W
Максимальний струм 400W: 6 = 67А
Перетин кабелю 67А: 6А / мм 2 = 11,2 мм 2
Кабель близький до перетину 11,2 мм2, це кабель калібру №7 AWG перетином 10 мм
Цей калібр кабелю має на 6 метрів опір провідника (див. Таблицю): 6 м х 0,0018Ом = 0,001Ом
Падіння напруги на провіднику кабелю: 67А х 0,0011 Ом = 0,74 V, що становить 7,4% від напруги + 12V
З розрахунку випливає, що кабель калібру №7 обраний правильно.
Перетин струмопровідної жили визначають за формулою: S = πD 2/4, де π = 3,14, D - діаметр жили.
Для того щоб запобігти пожежі від короткого замикання силового проводу на масу, необхідно на «плюсовій» провід встановити тримач запобіжника (плавкої вставки). Рекомендується встановлювати тримач запобіжника типу «колба». Він має характерний прозорий герметизований корпус і дозволяє затискати провід до калібру №000. Його встановлюють в розрив кабелю в безпосередній близькості від «плюсової» клеми акумулятора. Корпус утримувача запобіжника повинен бути надійно закріплений. Номінал плавкою вставки запобіжника вибирається на 20. 30% більше максимального споживаного навантаженням струму. Силовий провід від запобіжника до навантаження повинен одним мірним відрізком (з одного шматка). Наявність сполук погіршує надійність і може бути причиною втрат напруги при великій споживаної потужності. Якщо ж з яких-небудь причин доводиться з'єднувати (зрощувати) дроти, то для з'єднання проводів потрібно застосовувати спеціальні «автомобільні» муфти або розподільники (дистриб'ютори) з надійними затискними контактами і ізольованим корпусом з термостійкого пластика. При відсутності спеціальних сполучних виробів можна застосовувати клемні блоки, колодки і монтажні коробки для промислової або побутової електропроводки.
Забороняється використовувати ізоляційну ПХВ стрічку в якості ізолятора зрощуються кінців кабелю.
Якщо потрібно на провід встановити наконечник для контактного болтового з'єднання, то на зачищений від ізоляції провід надіти наконечник з внутрішнім діаметром хвостовика відповідним калібру дроти, хвостовик обжати спеціальним інструментом і місце обтиску бажано опаять припоєм. При прокладанні кабелю рекомендується, оскільки це може пошкодити, помістити його в Гофротрубка відповідного діаметру. Якщо проводка проходить через місця з гострими металевими краями кабель необхідно пропускати крізь гумові або нейлонові ущільнювачі (обтіратори).
З'єднання навантаження і акумулятора необхідно проводити двома різнополярними кабелями з ізоляцією різного кольору і з однаковим калібром струмопровідної жили.
Забороняється використовувати металеві кузов або шасі автомобіля в якості «мінусового» дроти живлення, тому що через зварних швів і поганих контактних з'єднань можливе падіння напруги живлення навантаження.
При складанні кузова автомобіля, деталі шасі і кузова з'єднуються між собою за допомогою зварювання, клепки і різьбових з'єднань. Ці сполуки мають забезпечити жорсткість механічної конструкції і гальванічний контакт між її окремими частинами, але для силових струмів вони створюють кузовні сумарні перехідні опори.
Механічні з'єднання в процесі експлуатації автомобіля піддаються корозії, іржавіння і окисленню, що призводить до збільшення сумарних перехідних опорів, які можуть досягати величини 0,5 ... 1,5 Ом.
Наприклад. якщо навантаження має струм споживання 10А, то на кузовному перехідному опорі в 1,0 Ом відбудеться, за законом Ома, втрата напруги + 10В. Якщо навантаження має живлення від акумулятора +12 В, то для її харчування залишку напруги в + 2В буде недостатньо.
Електричний струм - впорядкований рух електричного струму в провіднику.
Щільність струму - розподіл електричного струму по перетину провідника.
Провід електричний - неізольований або ізольований провідник електричного струму, що складається з однієї або декількох дротів.
Кабель електричний - один або кілька ізольованих провідників (струмопровідних жил), укладених в захисну оболонку.
Силовий кабель - електричний кабель для передачі електроенергії.
Поділився досвідом Саричев Володимир