Порівняння провідникових матеріалів
Алюміній є одним з найбільш поширених матеріалів при виготовленні проводів і кабелів. Його провідність становить приблизно 62% провідності міді. але через малу щільність алюмінію провідність на одиницю маси в два рази більше, ніж у міді.
Крім того, при контакті алюміній-мідь утворюється «гальванічна пара», при якій алюміній, піддаючись електрокорозії, руйнується. Це веде до погіршення з'єднання. Як електричної ізоляції застосовують гуму і пластмасу. З метою економії дефіцитних проводів з мідними жилами в даний час для електропроводок застосовують переважно проводи та кабелі з алюмінієвими жилами.
Відмінності провідникових виробів
Наявний асортимент проводів, шнурів і кабелів надзвичайно різноманітний. Вони розрізняються:
матеріалом струмопровідних жил (мідь, алюміній, алюмомедь);
поперечним перерізом жил (від 0,75 до 800 мм);
числом жив (одножильні і багатожильні, від 1 до 37 жив);
ізоляцією (гума, папір, пряжа, пластмаса);
оболонками (гума, пластмаса, метал),
Робоча і випробувальну напругу
Кожен провід, кабель, шнур має робоче (номінальне) і випробувальне напруги. Ці величини для проводів і кабелів характеризують електричну міцність їх ізоляції.
Робоча напруга - це максимальне напруга мережі, при якому провід, кабель, шнур можуть експлуатуватися.
Приклад. При робочій напрузі дроти 380 В він підходить для мереж 380, 220, 127, 42, 12 В Але шнур, робоча напруга якого 220 В, не можна застосовувати в мережах 380 В і вище. У житлових будинках застосовуються проводи та кабелі на напругу 660, 380 і 220 В. Написи 660/660; 380/380 і 220/220 відносяться до багатожильним проводам; вони вказують допустиме напруження між сусідніми жилами.
Випробувальна напруга - визначає запас електричної міцності застосованої ізоляції. Воно значно вище робочого.
Вплив підключається навантаження
Установчі дроти повинні відповідати підключається навантаженні. Для однієї і тієї ж марки і одного і того ж перетину дроту допускаються різні за величиною навантаження, які залежать від умов прокладки а значить і можливості охолодження.
Приклад. Проводи або кабелі, прокладені відкрито, краще охолоджуються ніж прокладені в трубах або приховано під штукатуркою.
Перетин струмопровідних жил вибирають виходячи з гранично допустимого нагріву жив, при якому не пошкоджується ізоляція проводів. Допустимі значення тривалих струмів навантаження для проводів, шнурів і кабелів розраховані і наведені в Правилах пристрою установок (ПУЕ).
Допустиме навантаження (за інших рівних умов) зі збільшенням перетину зростає не пропорційно перетину, а повільніше.
Приклад. При перетині 1 мм2 допустимо струм 17 А. При перетині 1,5мм2 - НЕ 25,5 А, а тільки 23 А.
При розташуванні декількох проводів в загальній трубі, в каналі прихованої проводки, у словия їх охолодження погіршуються, вони також нагрівають один одного, тому допустимий струм для них повинен бути зменшений на 10. 20%.
Робоча температура проводів і шнурів в гумовій ізоляції не повинна перевищувати + 65 ° С, в пластмасовій - + 70 ° С. Отже при кімнатній температурі + 25 ° С допустимий перегрів не повинен перевищувати температуру +40. 45 ° С.
Ізоляція проводів і кабелів
Проводи виготовляються з ізоляцією на напругу 380, 660 і 3000 В змінного струму, кабелі - на все напруги. У ізольованого проводу струмопровідна жила укладена в ізолюючу оболонку з гуми, полівінілхлориду або вініпласту.
Для захисту від механічних пошкоджень і впливів зовнішнього середовища ізоляція деяких марок проводів покрита зовні бавовняної опліткою, просоченої протівогнілостним складом. Ізоляція проводів, призначених для прокладки в місцях, де є підвищена небезпека їх пошкодження внаслідок механічних впливів, захищена додатково опліткою із сталевого оцинкованого дроту.
Розрахунок перетину жили
Перетин жили приблизно визначається її діаметром (S = 0,785d2), де d - діаметр жили. Діаметр можна заміряти штангенциркулем.
Якщо ж під рукою немає штангенциркуля, то діаметр можна дізнатися наступним способом. 10. 20 витків очищеної від ізоляції жили слід намотати на товстий цвях, викрутку або інший стрижень, щільно стиснути витки проводу та виміряти звичайною лінійкою довжину спіралі. Розділивши цю довжину на число витків, дізнаються шуканий діаметр жили.
Дня визначення перетину багатожильних проводів і шнурів слід заміряти діаметр однієї жилки, обчислити її перетин, потім величину перетину помножити на число жилок в проводі.
Точно перетин проводів і кабелів напругою до 1000 В визначають, виходячи з двох умов.
Перша умова. За умовою нагрівання тривалим розрахунковим струмом: Iдоп> Iр,
де Iдоп- тривало допустимий струм для прийнятого перетину дроту або кабелю і умов його прокладки. Наводяться дані в ПУЕ або довідковій літературі; Iр - розрахунковий струм, А.
Друга умова. За умовою відповідності перерізу проводу класу захисту: Iдоп> Кз х Iн.пл.
де Кз - коефіцієнт захисту; Iн.пл - номінальний струм плавкої вставки, А.
Кз = 1,25 при захисті провідників з гумовою і пластмасовою ізоляцією у вибухо- і пожежонебезпечних, торгових і т.п. приміщеннях плавкими запобіжниками і автоматичними вимикачами; при захисті цих же провідників в невзриво- і непожароопасние приміщеннях Кз = 1,0.
Освітлювальні проводки додатково розраховують на втрату напруги. Допустимі тривалі струмові навантаження на проводи та кабелі, а також вибір пускової і захисної апаратури, проводів і кабелів для окремо встановлюваних електродвигунів знаходять за довідниками.
Діапазон стандартних перетинів жил
Діапазон стандартних перетинів жил великий: від 0,03 до 1000 мм2. Нас будуть цікавити перетину від 0,35 (мінімальний перетин для приєднання побутових електроприладів) до 16 мм 2. Перетини жив змінюються за стандартними рядах: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2 (тільки мідні); 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0 мм 2 - мідні, алюмінієві і алюмомедная жили.
Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) встановлені мінімальні перерізи застосовуваних жив для будівель в мм2. Вони складають:
1 / 2,5 мм 2 - для лінії групової і розподільної мереж;
2,5 / 4,0 мм 2 - для лінії до квартирних щитків з розрахунковим лічильником;
4,0 / 6,0 мм 2 - для мережі живлення і стояків.
Тут в чисельнику вказані в мм 2 переріз мідних жил, у знаменнику - алюмінієвих і алюмомедная.
За умовами механічної міцності ПУЕ встановлені також найменші перетину S (або діаметр d) проводів для відгалужень від повітряних ліній до вводів у будинки. Вони рівні: для мідних проводів, а також для проводів з несучим тросом 4 мм2 в прольоті до 10 м або 6 мм2 в прольоті до 25 м. Діаметр сталевих і біметалічних проводів повинен бути 3 і 4 мм, відповідно. Перетин проводів з алюмінію і його сплавів - 16 мм 2.
При відносно малих значеннях струму перетин жив визначається механічною міцністю провідника, особливо в гвинтових контактних затискачах. Виходячи з цього, перетин мідної жили не повинно бути менше 1 мм 2, алюмінієвої - 2 мм 2.
Порада. За перетину проводів корисно перевірити, чи узгоджуються вони з максимальним фактичним навантаженням, а також струмом захисних запобіжників або автоматичного вимикача. При цьому треба знати, що навантаження не повинна перевищувати 1 кВт на 1,57 мм2 перерізу жили.
Шнур - дві або більше ізольованих гнучких або особливо гнучких жил перерізом до 1,5 мм 2, скручених або укладених паралельно, поверх яких в залежності від умов експлуатації можуть бути накладені неметалічна оболонка і захисні покриття.
Шнури призначені для підключення електричних побутових приладів до електричної мережі (наприклад, настільних ламп, пилососів, електробритв). Жила обов'язково застосовується багатодротяна, крім того, жили шнура з'єднані між собою скручуванням або загальної опліткою.
З'єднувальні шнури для побутових електроприладів і світильників дуже різноманітні. Вони можуть мати дві, три або чотири мідні жили перерізом від 0,35 до 4,0 мм 2 або нормальної, або підвищеної гнучкості.
Двожильні шнури застосовують, якщо корпус приладу (світильника) не вимагає захисного занулення (заземлення). Якщо занулення потрібно, то користуються трижильним шнуром. Перетин залежить від сили струму приєднаного приладу (світильника).
Приклад. Перетину шнурів, застосовуваних з різними групами електроприладів:
0,35 мм 2 - застосовується для шнурів до електробритв;
0,5мм2 - для настільних ламп, вентиляторів, телевізорів;
0,75 мм 2 - для прасок потужністю до 500 Вт, холодильників, пилососів.
Найбільш поширені шнури:
нагревостойкие для прасок та електропліток;
в непромокаючої оболонці;
в оболонці золотистого і сріблястого кольору для світильників з кришталевими елементами.
Шнури можуть бути білими, сірими, коричневими, червоними, синіми, блакитними, чорними, жовтими, кольору слонової кістки. Довжина шнурів нормується:
2м - для холодильників, прасок і бритв;
3,5 м - для пральних машин;
6м - для натирачів і пилососів.
Шнури можуть бути обробити як з одного кінця, так і з обох кінців, а також армовані нерозбірними вилками і приладовими розетками.
Як вибрати потрібний дріт або кабель
Перетин жив в залежності від навантаження і матеріалу (мідь, алюміній) вибирається відповідно до «Правил улаштування електроустановок».
Розглянемо питання замін проводів, якщо немає точно необхідного варіанту дроту, кабелю, шнура.
Облік номінальної напруги
Потрібно звернути увагу на номінальну напругу пропонованого на заміну проводу: воно повинно бути не менше напруги мережі.
Якщо дроти не виходять за межі квартири, то номінальну напругу проводу має бути не нижче 220 В.
Якщо ж дроти виходять за межі квартири, то номінальну напругу проводу має бути не нижче 380 В.
Облік матеріалу жив
Потрібно звернути увагу на матеріал жив, маючи на увазі, що алюмінієві і алюмомедная дроти завжди можна замінювати мідними. Мідні дроти не можна замінювати алюмінієвими і алюмомедная в наступних випадках:
якщо потрібна гнучкість (гнучкі проводи обов'язково мідні);
якщо дроти приєднуються пайкою, а не гвинтовими зажимами.
Облік перетину жил
Потрібно звернути увагу на перетин жив. Воно повинно відповідати навантаженні в амперах, тобто бути не менше значень, зазначених в ПУЕ. З іншого боку, переріз повинен бути не дуже великим, інакше провід можна буде надійно приєднати до вимикачів і штепсельних розеток.
Але розтин не повинно бути занадто малим, так як тонкий провід важко затиснути: він буде бовтатися. Тому встановлені найменші перетину жил для приєднання до гвинтових затискачів: 1 мм 2 - для мідних і 2 мм 2 - для алюмінієвих проводів. При перетині 0,75 мм2 потрібно підкласти шайбу. Перетин проводів для повітряного вводу в будинок за умовами механічної міцності повинно бути не менше зазначеного вище.
Облік додаткових умов
Однопроволочние дроти завжди можна замінити багатодротовими (гнучкими). Крім того, треба звернути увагу на відповідність виду ізоляції умов прокладки. Так, дроти, призначені для прокладки в сирих приміщеннях, можна прокладати в сухих, але ні в якому разі не можна в сирих приміщеннях прокладати дроти, призначені тільки для сухих приміщень.
Нагревостойкие дроти, наприклад, провід марки ПРКА, призначений для внутрішнього монтажу електроплит, не можна замінювати «звичайними» проводами: їх ізоляція в плиті просто згорить.
У статті використані матеріали книги Корякін-Черняк С. Л. "Довідник домашнього електрика".