Алюминиевая проводка максимальная нагрузка


Менять или нет алюминиевую проводку в квартире

Алюминиевая проводка в квартире: достоинства и недостатки

В целях пожарной безопасности сейчас алюминиевая проводка в квартирах и домах не используется. Вместо алюминиевой проводки в новых постройках применяют медный кабель, имеющий двойную изоляцию. Разрешается использовать алюминиевые провода только в качестве временной проводки. Срок алюминиевой проводки не более 25 лет.

Подгоревшие алюминиевые провода в розетке

Это при условии нормальной влажности и температуры. В домах с повышенной влажностью алюминий быстро приходит в негодность, провода легко рассыпаются при прикосновении к ним. Одинарная изоляция в старых квартирах и домах уже перестала выполнять свою функцию. В таких помещениях можно получить удар током при прикосновении к стенам, что совсем небезопасно.

К преимуществу алюминия можно отнести;

1. Небольшой вес по сравнению с медью. Весом алюминиевой проводки в квартире можно пренебречь. А вот на линиях ЛЭП, на больших расстояниях, использование алюминия дает ощутимую экономию.

2. Стойкость окиси алюминия к коррозии. Окись алюминия стойкая к коррозии, но только на открытом воздухе и в сухих помещениях. Во влажных помещениях окись быстро разрушается, особенно при значительных токах нагрузки.

К недостаткам алюминия относится;

1. Большая текучесть. Мягкость материала негативно сказывается на качестве болтовых соединений. Со временем такое соединение ослабевает, возрастает сопротивление между проводом и болтом, что вызывает его нагрев и нарушение соединения. Поэтому при болтовых соединениях проводов из алюминия нужно ставить пружинящую гровер шайбу, которая не даст ослабнуть соединению.

2. Ломкость алюминия со временем увеличивается, особенно при перегреве большими токами. Основной причиной пожара в старых домах является старая алюминиевая проводка, поэтому не рекомендуется использовать этот тип электропроводки в новых квартирах, жилых домах и особенно в деревянных постройках.

В наше время нагрузка на электропроводку существенно выросла с 2 кВт в советское время, до 8 кВт на сегодняшний день. Выдержать такую нагрузку алюминиевая проводка в квартире не может. Как быть в таком случае, ведь хочется иметь стиральную машину, микроволновку, кондиционер, электрическую духовку и т. д.

Стоит ли менять алюминиевую проводку в квартире или нет

В старых домах, где алюминиевая проводка сгнила и сыпется при прикосновении к ней, ответ может быть только один – срочно необходимо менять ее на медную электропроводку. Конечно затраты будут, но со старой электропроводкой вы можете потерять значительно больше.

Алюминиевая проводка в квартире

Иногда алюминиевая проводки может быть в удовлетворительном состоянии, когда она использовалась в сухих помещениях и не перегревалась. По составу советский алюминий соответствовал ГОСТу, который выдерживал многократные перегрузки, не имел такую ломкость как сегодняшний, китайский алюминий, да и российский тоже.

Чтобы сломать советский алюминий, нужно было хорошо постараться. Сечение алюминиевого провода того времени, соответствовало ГОСТу, не как сейчас, сечение провода в 2 мм² называют 2,5 мм² и т д. Кроме того в состав алюминиевого провода входят добавки которые удешевляют его стоимость, но никак не улучшает его характеристики, скорее наоборот.

Ещё один парадокс, если раньше допустимый номинальный ток алюминиевого провода сечением 1 мм² был равен 4 А, то сейчас он стал по-новому ГОСТу равен 7 А (для небольших сечений). При том, что качество алюминиевого провода ухудшилось и занижено сечение.

Зависимость номинального тока от сечения алюминиевых проводов

В случае если старая алюминиевая электропроводка неплохо сохранилась, а количество бытовых приборов значительно выросло, то есть нагрузка электросети в доме возросла, можно рекомендовать не трогать старую алюминиевую проводку в квартире, а установить реле приоритета.

С этим реле контроля нагрузки можно без модернизации электропроводки использовать мощность бытовых приборов в 2 раза большую, за счет последовательного включения приборов. Если у вас отсутствует электрический щиток в квартире, тогда нужно его установить. Не ставить же реле приоритета в подъездный щиток. В электрощит также можно установить вводной автомат вместо пробок в подъездном щите.

Ещё одним вариантом можно воспользоваться с небольшой переделкой электропроводки в квартире, при хорошем состоянии алюминиевых проводов. Основной ток нагрузки приходится на такие бытовые приборы как стиральная машина, бойлер, микроволновка, т. е. самую большую нагрузку несет кухня. В данном случае можно заменить алюминиевые провода, на медный кабель, только в помещении кухни.

Стоимость такой модернизации электропроводки будет невысокой. От подъездного щита нужно провести медный кабель с рассчитанным сечением по нагрузке до счетчика в квартире и установить щиток с вводным автоматом, автоматом для стиральной машины, розеток. Также желательно поставить УЗО, реле напряжения и реле приоритета.

УЗО необходимо для безопасности. Реле напряжения ставим обязательно, ведь у вас старая электропроводка и вероятность обрыва нуля очень высокая. Дешевле установить реле напряжения, чем приобретать дорогую бытовую технику заново. В подъездном электрощите нужно заменить все алюминиевые провода, на медный кабель и вывести его на клеммы вводного автомата нового квартирного щитка.

Заземление (при его отсутствии) можно взять с корпуса электрощита в подъезде с болтового соединения. С квартирного щитка лучше вести отдельный медный кабель для всех розеток кухни. Если есть электрическая плита, кабель должен быть также отдельным, от счетчика через автомат на розетку плиты. Освещение кухни можно не трогать.

Монтаж проводки по плинтусу

На кондиционер в комнатах устанавливают отдельный автомат, а медный кабель ведут от квартирного щитка по пластиковому кабельному каналу до плинтуса. Современные плинтуса имеют каналы для электропроводки. По плинтусу подводят кабель до места розетки, и поднимают его до розетки по кабельному каналу.

Такая модернизация обойдется вам значительно дешевле, чем замена электропроводки по всей квартире.

Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица

При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Сечение кабеля, мм²Проложенные открытоПроложенные в трубе
медьалюминиймедьалюминий
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
220В380В220В380В220В380В220В380В
0.5112.4
0.75153.3
1173.76.41435.3
1.52358.7153.35.7
2.5306.611245.29.1214.67.9163.56
44191532712275.910214.67.9
6501119398.514347.412265.79.8
10801730601322501119388.314
161002238751628801730551220
25140305310523391002238651424
35170376413028491352951751628

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

    Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
  • поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
  • поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
  • поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
  • поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

Сечение жилы провода, мм2Медные жилыАлюминиевые жилы
Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, Вт
0.561300
0.75102200
1143100
1.5153300102200
2194200143100
2.5214600163500
4275900214600
6347500265700
105011000388400
1680176005512100
25100220006514300

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

    Для примера обозначим некоторые из них:
  1. Чайник – 1-2 кВт.
  2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
  3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
  4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами


ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
Посудомоечная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Морозильники, холодильники140 – 3000,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом1100 – 12005,0 – 5,5
Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
Электрическая кофеварка630 – 12003,0 – 5,5
Соковыжималка240 – 3601,1 – 1,6
Тостер640 – 11002,9 – 5,0
Миксер250 – 4001,1 – 1,8
Фен400 – 16001,8 – 7,3
Утюг900 –17004,1 – 7,7
Пылесос680 – 14003,1 – 6,4
Вентилятор250 – 4001,0 – 1,8
Телевизор125 – 1800,6 – 0,8
Радиоаппаратура70 – 1000,3 – 0,5
Приборы освещения20 – 1000,1 – 0,4

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

    Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
  • она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
  • меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
  • проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

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

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Выбор сечения кабеля по мощности

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

    где:
  • U — напряжение постоянного тока, В
  • p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
  • l — длина провода, м
  • S — площадь поперечного сечения, мм2
  • I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

    Где:
  • Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
  • U — напряжение сети, В;
  • COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Наименование прибораПримерная мощность, Вт
LCD-телевизор140-300
Холодильник300-800
Пылесос800-2000
Компьютер300-800
Электрочайник1000-2000
Кондиционер1000-3000
Освещение300-1500
Микроволновая печь1500-2200

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.
Сечение токо-
проводящих
жил, мм
Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220ВНапряжение 380В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066260171,6

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо-
проводящих
жил, мм
Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220ВНапряжение 380В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
2,5204,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
1050113925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
35100228556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044170112,2
12023050,6200132

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

    Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
  1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
  4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
  5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
  6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).
Автор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

Зависимость сечения кабеля и провода от токовых нагрузок и мощности

При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или "квадратах". Каждый "квадрат" алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум  - только 4 ампера, а медный провода  10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.

Медные жилы проводов и кабелей

Сечение токопроводящей жилы, мм. Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66,0 260 171,6

Алюминиевые жилы проводов и кабелей

Сечение токопроводящей жилы, мм. Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11,0 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22,0 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,0

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами к примеру кабель МКЭШВнг

Сечение токопроводящей жилы, мм. Открыто Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
Двух одножильных Трех одножильных Четырех одножильных Одного двухжильного Одного трехжильного
0,5 11 - - - - -
0,75 15 - - - - -
1 17 16 15 14 15 14
1,2 20 18 16 15 16 14,5
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330 - - -
185 510 - - - - -
240 605 - - - - -
300 695 - - - - -
400 830 - - - - -

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм. Открыто Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
Двух одножильных Трех одножильных Четырех одножильных Одного двухжильного Одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255 - - -
185 390 - - - - -
240 465 - - - - -
300 535 - - - - -
400 645 - - - - -

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной,
найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм. Ток*, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
1,5 23 19 33 19 27
2,5 30 27 44 25 38
4 41 38 55 35 49
6 50 50 70 42 60
10 80 70 105 55 90
16 100 90 135 75 115
25 140 115 175 95 150
35 170 140 210 120 180
50 215 175 265 145 225
70 270 215 320 180 275
95 325 260 385 220 330
120 385 300 445 260 385
150 440 350 505 305 435
185 510 405 570 350 500
240 605 - - - -

* Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм. Ток, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
2,5 23 21 34 19 29
4 31 29 42 27 38
6 38 38 55 32 46
10 60 55 80 42 70
16 75 70 105 60 90
25 105 90 135 75 115
35 130 105 160 90 140
50 165 135 205 110 175
70 210 165 245 140 210
95 250 200 295 170 255
120 295 230 340 200 295
150 340 270 390 235 335
185 390 310 440 270 385
240 465 - - - -

Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки
Сечение медных жил проводов и кабелей, кв.мм Допустимый длительный ток нагрузки для проводов и кабелей, А Номинальный ток автомата защиты, А Предельный ток автомата защиты, А Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 B Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки
1,5 19 10 16 4,1 группа освещения и сигнализации
2,5 27 16 20 5,9 розеточные группы и электрические полы
4 38 25 32 8,3 водонагреватели и кондиционеры
6 46 32 40 10,1 электрические плиты и духовые шкафы
10 70 50 63 15,4 вводные питающие линии

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях
Наименование линий Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, кв.мм
Линии групповых сетей 1,5
Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику 2,5
Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир 4

 

Надеемся данная информация была полезна для Вас. Мы же напоминаем что у нас Вы можете купить кабель МКЭКШВнг отличного качества по низкой цене. 

Алюминиевая проводка в доме: все за и против

А вы знаете сколько копий сломано в дебатах про то, как ведет себя алюминиевая проводка в квартире и стоит ли ею пользоваться? Вопрос этот не простой.

Многие люди, включая меня, уже несколько десятков лет успешно эксплуатируют ее без особых нареканий. У других же возникают частые поломки, вплоть до аварийных ситуаций или пожаров. Они категорически настроены только на медь.

На основе многолетнего опыта электрика объясняю, почему так происходит, на что следует обращать внимание домашнему мастеру.

Содержание статьи

Личные впечатления от алюминиевой проводки в быту и на производстве

За свою практику пришлось поработать с разными видами проводок на всевозможном оборудовании.

Опыт эксплуатации проводов из алюминия в жилых зданиях: реальный отзыв

Скоро буду отмечать сорокалетие въезда в брежневскую панельную пятиэтажку, которую строил строительный батальон.

Не стану оценивать всех его специалистов, но о монтаже ими внутридомовой электрической сети и личном опыте ее эксплуатации рассказываю в этой статье с точки зрения электрика.

Вся проводка в квартире выполнена даже не кабелем, а сдвоенным проводом 2,5 мм квадратных, за которым в народе закрепился термин «лапша». Он проложен скрытно от глаз, закрыт от облучения светом.

Отдельных квартирных щитков нет. Вместо них на каждом этаже лестничной площадки смонтирован общий подъездный щит на все три квартиры сразу. Он состоит из трех отсеков: два расположены слева (один над другим), а третий — справа на всю высоту:

  • верхняя левая часть содержит коммутационные аппараты: защитные автоматические выключатели с вводными переключателями;
  • под ней расположен отсек с электрическими счетчиками;
  • правая сторона отведена слаботочным цепям (телевизионные кабели, телефон, домофон).

Показываю фотографию отсека с коммутационными аппаратами. Ее вполне хватит для создания общего представления о структуре проводки.

Здание выполнено по системе заземления TN-C. Цепи напряжения от главного подъездного щита на квартиру подаются вводными переключателями с поворотными рукоятками и идут на электрический счетчик.

От него фазный проводник разветвляется автоматическими выключателями. На фото видно, что вход расположен снизу, а выход — сверху. От одного автоматического выключателя напряжение подается на освещение, а от второго запитана вся розеточная группа квартиры.

Третий модуль не задействован, находится в резерве. Автоматы рассчитаны на защиту от токовых перегрузок и отсечку коротких замыканий.

Сомневаюсь, что во время монтажа кто-то специально занимался их выбором или наладкой, да и в процессе эксплуатации электрики ЖКХ в щит практически не заглядывают. Но мне известно несколько случаев, когда эти защиты спасали жильцов от неприятностей при случайных КЗ даже в таком состоянии.

Потенциалы рабочего нуля после счетчиков собираются на общей шине, а от нее разводятся по потребителям второй жилой провода «лапша» (на первой находится фаза).

Схема прокладки внутренней проводки по комнатам

Ее можно назвать оригинальной, но в то же время безобразной. Она сильно отличается от современных стандартов безопасности.

Общепринято выполнять скрытый монтаж проводов и кабелей одним из трех способов по:

  • потолку;
  • стенам;
  • под полом;
  • или комбинированно.

Причем все магистрали обычно располагают вертикально и горизонтально, а ответвления и отклонения выполняют под прямыми углами.

Внутри панельных зданий допускается протягивание кабелей в выполненных на заводе наклонных каналах. Это все оговаривается в проекте и можно посмотреть в документации.

В моем доме все эти рекомендации нарушены. Отходящие от автоматического выключателя провода просто брошены под лаги деревянного пола.

Причем те, которые идут к розеткам, заведены в полость стены и по ней поднимаются до подрозетника. Розетки одной комнаты соединены последовательным шлейфом.

Таким же способом проброшены провода осветительных приборов. Но с ними создан прецедент: моя проводка проложена на полу соседа сверху, а у меня по полу растянута тех жильцов, что находятся ниже…

Выходы лапши к люстрам и выключателям сделаны через отверстия в потолочной плите. Никаких распределительных коробок не использовалось. Провода просто хорошо скручены и обварены, а затем на них надеты толстые полиэтиленовые кембрики в качестве изоляции.

Все это торчит наружу прямо под потолком. Вот одно такое недекоративное нарушение я не стал демонтировать: оставил как есть для проверки.

Для вас снял с одного соединительного конца изоляцию и сфотографировал, как выглядит сварка алюминиевых проводов после 40 лет эксплуатации. На сварном шарике за это время образовался небольшой слой окислов. Все остальное выглядит не эстетично, но надежно.

Наличие чужих проводов в комнате создает проблемы с жильцами других квартир. Приведу пример.

Мой новый сосед сверху ремонтировал на своей кухне пол и обломал мне жилу фазного провода, идущего от выключателя к люстре. Света не стало. А у меня там подвесной потолок.

Пришлось над ним протягивать обе жилы фазы и нуля. Использовал сильный магнит и металлический шарик от подшипника с просверленным отверстием. К нему привязал кусок рыболовной лески.

Завел шарик через отверстие для люстры и прокатил до ближайшего плинтуса. За конец лески привязал прочный шнур, завел его над навесным потолком, а уже им протянул медные провода полтора квадрата.

Дальше пустил всю эту цепочку под потолочными плинтусами и накладными планками прямо к комбинированному выключателю, расположенному у двери в коридоре.

Таким способом сосед помог мне избавиться от алюминиевых проводов в схеме освещения кухни. До этого раньше я делал ремонт ванной и туалета. В них тоже перешел на медь, а внутри коридора, спальни и зала алюминий работает до сих пор.

Других нареканий и поломок в цепи освещения помещений у меня не было. Во всех комнатах работают люстры на три рожка. Раньше стояли лампы накаливания на 60 ватт и проводка нормально справлялась с нагрузками. Сейчас они значительно снижены благодаря светодиодным светильникам.

Для правильной оценки условий эксплуатации жил провода необходимо учитывать такие вредные факторы, как:

  • перегревы слоя изоляции, вызываемые не допустимыми токовыми нагрузками;
  • излишние изгибы и механические повреждения;
  • радиационное облучение солнечным светом.

Собранная стройбатом схема освещения, несмотря на перечисленные выше недостатки, работает вполне надежно. Токовых перегрузок здесь нет, как свидетельствует таблица выбора минимального поперечного сечения кабеля.

Изоляция спрятана внутри строительных конструкций, облучению не подвергается. Алюминиевые жилы после монтажа никак не деформируются.

Как служит провод из алюминия в розеточной группе: 3 примера из жизни электрика

Выпадающие розетки

Советские подрозетники изготавливались из жести. В этот металл распорным способом упираются раздвижные лапки розеточного механизма. Часто усилие зажима при монтаже было не достаточным, а со временем оно просто ослабевало.

Как итог — розетка просто выпадала из крепления в стене и болталась на проводах, а они были из обычного алюминия.

Этот мягкий металл не выдерживает многочисленные изгибы или дергания. После нескольких деформаций он просто ломается.

Розетки в таком состоянии эксплуатировать нельзя. Ослабленный крепеж необходимо хорошо зажимать, а при необходимости — ремонтировать.

Для этого достаточно дополнительно подогнуть конец лапки пассатижами. Тогда регулировочным винтом можно увеличить сцепление механизма в жести подрозетника.

Также не стоит выдергивать вилку из розетки, не поддерживая второй рукой крепление корпуса последней в стене. Нагрузки на крепежный механизм необходимо снижать.

Надо учитывать, что алюминиевый провод, закрепленный в розетке, можно повредить неправильным вытаскиванием вилки, как делают лентяи, когда просто тянут ее за шнур питания.

Поломка ослабленной жилы от подключенной нагрузки

Пригласила меня знакомая женщина из соседнего дома устранить неисправность с телевизором. Он внезапно перестал работать.

Первым делом я проверил фазу в розетке индикатором и своим тестером замерил величину напряжения. Все в норме.

Тогда стал включать телевизор и проверять его. Явных неисправностей не было. Запитал через удлинитель от другой комнаты, он заработал.

Пришлось разбираться с розеткой. Вскрыл корпус. Проверил контакты. Все исправно: провода целые, подключение нормальное, фаза и ноль приходят. Подключил настольную лампу и напряжение сразу просело наполовину: светильник не включился.

Нашел распределительную коробку, вскрыл. Определил провода, идущие на розетку. Рядом с местом соединения прощупывалось подвижное соединение: жила была обломана внутри изоляции.

Без нагрузки через место нарушенного контакта нормально проходил потенциал фазы, что показывал индикатор и вольтметр. Ведь у них весьма высокое электрическое сопротивление, а ток отклонения стрелки у измерительной головки очень низкий.

При подключении же лампы накаливания или телевизора под обычной нагрузкой обломанные концы жилы препятствуют протеканию чуть большей величины тока.

Во время монтажа эта жила была целой, но немного повреждена от нескольких изгибов. По ней проходили номинальные для проводки токи. Ее уменьшенное поперечное сечение не выдержало их нагрева и просто лопнуло.

Алюминиевая проводка требует очень бережного обращения на всем этапе эксплуатации, начиная от момента ее изготовления на заводе. Любые не запланированные механические воздействия способны нарушить ее сечение, что скажется обрывом в самое неожиданное время.

Ослабленный контакт винтового соединения

Одна хозяйка пришла с жалобой: во время уборки моющим пылесосом в коридоре появляется какой-то посторонний противный запах. Потом он выветривается.

Пошел выручать. Осмотр розеток ничего не дал, все собрано нормально, концы сидят плотно. Стал осматривать квартирный щиток и заметил горелую изоляцию на алюминиевой перемычке, соединяющей две части шинки сборки рабочего нуля. Кстати, они обе были покрыты слоем сажи.

Отключил напряжение, проверил отверткой зажим винтового соединения. А оно ослаблено, винт без особого усилия легко проворачивается. Вот и причина появления запаха.

Выкинул эту перемычку, очистил контактные площадки, заменил провод на медный и поставил новые винты. Все хорошо прожал.

Проверили мою работу под нагрузкой. Дополнительно к моющему пылесосу подключили масляный обогреватель. Никакого запаха больше не образовывалось.

Здесь надо учитывать высокую термическую пластичность алюминия. Зажатый в клемме металл провода под действием протекающего через него тока нагревается и расширяется, увеличиваясь в объеме.

Одновременно греется и стальная клемма, но у нее ниже коэффициент линейного расширения. Твердая сталь деформирует мягкий проводник. Когда ток отключается, то происходит охлаждение металлов, а плотность зажима контакта немного снижается.

Это не заметно в начале эксплуатации, но через пару лет переходное электрическое сопротивление соединяемых металлов начинает сильно нагревать их, что ведет минимум к разрушению изоляции, а максимум — возникновению пожара.

В приведенном мной случае дело уже дошло до образования дыма. Следующий этап — появление открытого огня.

Из какого металла изготавливают и как обслуживают провода вторичных цепей на высоковольтных подстанциях

Я довольно большой срок проработал релейщиком на подстанции 330 кВ. За нашей бригадой постоянно был закреплен для обслуживания десяток ПС-110 кВ.

Во время планового дежурства в составе ремонтной бригады и выездов на оперативную ликвидацию аварийных ситуаций пришлось поработать еще на нескольких десятках ПС нашего района. Общее же их число превышает полторы сотни.

На всем этом оборудовании во вторичных цепях используется переменный или постоянный ток на 5 ампер (на 330 — 1) с напряжением питания 220 вольт. На фотографии показываю фрагмент панели РЗА с клеммником и подходящими кабелями.

Здесь вся разводка выполнена медью, а алюминий — запрещен правилами. Оборудование очень ответственное.

Но уже на подстанциях 110 кВ и ниже алюминиевый провод разрешен и широко применяется в таких же вторичных цепях. Раньше он использовался повсеместно, а сейчас часть схемы может быть выполнена медью.

Монтаж всей проводки и ее обслуживание возложено на обученных специалистов, которые обращают внимание на состояние металла жил и изоляции, бережно обращаются с ними и периодически проверяют.

Сроки внешнего осмотра клеммников и прожатия винтовых соединений зависят от местных условий, но все они должны проводиться не реже, чем 1 раз за 2 года.

При соблюдении условий правильного монтажа, своевременного контроля и технического обслуживания алюминиевая проводка на подстанциях с высоковольтным оборудованием надежно работает по 40 лет и более.

Считаю, что этот ценный опыт энергетиков следует использовать в повседневной жизни, а алюминий имеет полное право работать в домашней сети. Но для этого ему нужно создать оптимальные условия эксплуатации.

Но не все так просто в этом вопросе, как кажется на первый взгляд.

Почему ПУЭ в 2001 году главой 7.1 запретили прокладку алюминиевых проводов в жилых зданиях

До начала нашего века запрета на использование алюминия в бытовой проводке не было. Он прекрасно и долго работал в жилищах наших родителей, дедушек и бабушек.

Стоимость таких проводов дешевле, а надежность обеспечивалась соблюдением допустимых нагрузок. Однако с конца прошлого века в домах и квартирах резко возросло число электрических помощников: всевозможных приборов, машин, оборудования.

Нагрузка на бытовую схему резко возросла и у многих жильцов достигла критической величины. Алюминиевый же провод сечением 2,5 мм квадратных, проложенный в закрытой трубе, способен нормально передавать ток до 16 ампер или мощность — 3,5 киловатта сети 220.

Сейчас же один электрочайник на 2 кВт не редкость, а к нему незаметно добавляются холодильники, морозильники, стиральные и посудомоечные машины, пылесосы, обогреватели.

Если этот процесс не контролировать (что типично для простых домохозяек), то вполне вероятно возгорание изоляции. В зданиях из бетона, кирпича или камня около закрытой проводки гореть особо нечему.

А вот внутри любых деревянных домов, монтаж проводки должен выполняться со строгим учетом требований пожарной безопасности. Но это правило зачастую нарушено по различным причинам.

Надо учитывать, что внутри хорошо просушенной десятилетиями древесины остаются опилки, стружки, пыль, способные вспыхивать как порох от малейшей искры. Они создают аварийную пожарную ситуацию.

Кроме перегрева металла пожар может вызвать и плохой электрический контакт в любой оконечной точке: розетке, выключателе, патроне лампы.

Его температура зависит от многих конструкционных факторов, но преобладающими при эксплуатации являются величина тока и усилие контактного нажатия.

Большая часть населения игнорировала или просто не понимала эти вещи и эксплуатировала бытовую сеть с грубыми нарушениями ПТЭ.

Из-за повышенных электрических нагрузок и плохих контактных соединений количество пожаров в частных домах в конце прошлого века возросло до такой степени, что в трактовке новых правил ПУЭ был введен запрет на установку алюминиевой проводки в строящихся зданиях жилого фонда.

Почему приказом Минэнерго №968 от 16 октября 2017 года дано разрешение на использование алюминия в проводке жилых зданий

После запрета ПУЭ производители алюминия компании РУСАЛ (русский алюминий) стали терять часть своей прибыли и начали принимать меры к ее возвращению.

После ряда научных экспериментов были созданы два сплава с железом: 8176 и 8030, повышающие механические свойства без нарушения электрической проводимости.

Алюминиевые сплавы марок 8176 и 8030 имеет следующий химический состав.

Его удельное электрическое сопротивление составляет 0,0286 Ом·мм2/м, а у обычного алюминия 0,027. Разница практически не заметна. Для справки: у меди эта величина равна 0,017.

Также производитель заверяет о повышении прочности этих сплавов и увеличенной гибкости, доведенной до шестого класса, к которому относится медь. Добились этого за счет изменения структуры кристаллической решетки.

Подобная структура должна выдерживать пятнадцатикратный изгиб под прямым углом, что встречается в практике монтажа крайне редко.

Продукция компании РУСАЛ по заверению производителя значительно отличается по прочности и надежности от алюминиевой проводки, выпускаемой в советское время.

Два ее основных преимущества по отношению к меди:

  1. дешевле на 70% по цене;
  2. весит на 60% меньше.

Корреспондент Евгений Ойстайчер встретился с представителем компании РУСАЛ, задал ему ряд вопросов по применению нового кабеля из алюминиевого сплава. Его беседа показана в видеоролике. Рекомендую посмотреть ответы, почитать комментарии.

Как все это будет работать на практике покажет время. Однако у нас сейчас есть официальное право выбора: монтировать новую проводку из алюминия или меди.

Как правильно соединять провода из алюминия между собой и с оконечными устройствами

Эту главу посвятил тем читателям, кто намерен собирать алюминиевую проводку по правилам и начинаю ее со скрутки жил между собой.

Скрутка, как основной вид соединения, раньше применялась, но сейчас она запрещена из-за ряда причин, ухудшающих электрическое сопротивление создаваемого контакта.

В результате нарушается тепловой обмен и создается перегрев изоляции.

Однако скрутка является первичным элементом соединения для сварки и пайки. Ее надежность обеспечивается чистотой металла жил, количеством витков между собой порядка 10÷15, как показано на самой нижней части предыдущей картинки.

Сварка алюминиевых жил

На одной из фотографий выше я уже показывал, как выглядит такое соединение через 40 лет эксплуатации без всякого обслуживания. Поэтому считаю, что это наиболее правильный, оптимальный вариант.

Сварку проводов из алюминия легко делать своими руками. Хорошо подойдет не дорогой сварочный инвертор. Любителям мастерить все своими руками можно его не покупать.

Достаточно смонтировать не сложное приспособление на диэлектрическом основании и использовать небольшой силовой трансформатор, питающийся от сети 220 вольт или ЛАТР.

Солдаты стройбата примерно таким устройством и варили проводку.

Ниже показываю электрическую схему сварочного устройства с регулировкой тока с помощью доступных тиристоров.

Все детали не относятся к дефицитным, их не сложно найти и приобрести. Созданное соединение будет надежно работать даже в критических местах.

Пайка алюминиевых проводов

Здесь используется специальная, но доступная технология. Вначале соединяемые жилы необходимо очистить, скрутить и нанести на них флюс: хорошо подходит для проводов паяльная паста ELP.

Затем это место прогревается на пламени горелки и остывает. В принципе качество созданного электрического контакта такое же, как и при сварке. Оно будет служить долго и надежно.

Сжим ответвительный типа орех

Соединение происходит за счет механического сжатия закрученными винтами и отличается надежностью.

Однако для такого ореха требуется дополнительное место, что не всегда удобно внутри квартиры.

Клеммники Wago

Соединение ВАГО позволяет быстро осуществлять монтаж и хорошо работает до номинальных значений токов. Этому способствуют подпружиненные контакты в удобных гнездах.

Такие клеммники сейчас ставят даже на многие промышленные терминалы и электронные приборы навесного монтажа в энергетике.

Но использовать WAGO в цепях, где могут возникать повышенные токи перегрузок я не рекомендую. Их контакты уступают в этом вопросе сварке и пайке, сгорают.

Используйте их строго по назначению.

Колпачки СИЗ

Сейчас они встречаются большим ассортиментом и выпускаются под различные типы провода и сечения. Для них разработаны специальные технические условия.

Основным достоинством СИЗ я считаю быстроту сборки и возможность маркировки собранной схемы разными цветами. Оцинкованная контактная пружина хорошо обжимает металл соединяемых жил.

Колпачки СИЗ хорошо работают в схеме освещения и там, где не создается перегрузка электрических цепей. Использовать их в других местах с повышенной нагрузкой я не рекомендую.

Простые и качественные клеммники

Их конструкций довольно много, но часто производители банально экономят на металле. Сталкивался с этим не единожды. Это проявляется тем, что во время зажатия провода винтовым соединением внутренняя латунная обойма просто лопается.

Работать с ними проблемно, да и конец винта врезается в мягкий алюминий, легко деформирует его.

Качественные клеммники имеют внутри зажимные шайбы, а их винт надежно обжимает жилу на проводнике, не повреждая ее. Но их габариты за счет такой конструкции получаются немного больше.

Соединения под винт

Винтовое подключение одно из старых и проверенных. Оно требует учета движения резьбы для создания направления кольца на металлической жиле. При зажиме винта кольцо работает на сжатие и должно прилегать к оси вращения, а не разжиматься.

Опять же, если винт давит непосредственно на жилу, то его усилие необходимо учитывать и регулировать. К сожалению, даже среди мастеров и бригадиров электриков попадаются специалисты, которые заставляют своих рабочих крутить винты со всей силы.

Особенно этим недостатком страдают электромонтеры энергонадзора. Посмотрите на концы проводов, которые они подключают к электросчетчикам во время их замены. Под нагрузкой такой контакт часто выгорает.

Другие способы соединения проводов не рассматриваю: они не так специфичны.

Вот и все сведения, которыми я хотел поделиться про алюминий и медь в бытовой проводке. Что из них выбирать — решать вам, исходя из собственных конкретных условий. Мое же мнение следующее:

  1. Алюминиевая проводка в квартире может вполне надежно работать у тех, кто понимает ее свойства и неукоснительно соблюдает правила монтажа и эксплуатации.
  2. В противном случае, особенно в зданиях из всех видов древесины или каркасном строительстве, следует использовать только медь.

Если же у вас еще остались какие-то вопросы, то воспользуйтесь разделом комментариев для их обсуждения.

Таблица сечений кабеля по мощности и току

Как правильно выбрать кабель для подключения потребителя? Этот вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. При выборе необходимо учитывать множество нюансов, знать длину линии и суммарную мощность подключенных к нему устройств, и только после этого, используя формулу для расчета сечения кабеля, выбирать наиболее подходящий вариант. В этой статье мы детально рассмотрим все нюансы, связанные с подбором и типом кабелей.

Введение

Кабелем называют провод, покрытый изоляцией, который служит для передачи электроэнергии от источника к потребителю. Сегодняшний рынок готов предложить покупателям множество видов подобных проводов: алюминиевых, медных, одножильных, многожильных, с одинарной и двойной изоляцией, с сечением от 0,35 мм2 до 25 мм2 и более. Но чаще всего для подключения бытовых потребителей применяют кабеля толщиной от 0,5 до 6 “квадрат” – этого вполне достаточно для питания любой техники.

Классический кабель для проводки в квартире

Почему необходимо подбирать изолированные проводники, а не покупать первый попавшийся? Все дело в том, что от толщины проводника зависит сила тока, которую он может выдержать. К примеру, допустимый ток для медных проводов толщиной 1 мм составляет до 8 Ампер, алюминиевого – до 6 ампер.

Почему бы просто не купить провод максимальной толщины? Потому что чем толще, тем дороже. К тому же толстый кабель нужно где-то прятать, вырезать под него штробу в потолке и стенах, делать отверстия в перегородках. Одним словом, нет никакого смысла переплачивать, ведь вы не будете ездить за хлебом на КАМАЗе.

Если вы выберете провод меньшего диаметра, то он просто не выдерживает силу тока, проходящую через него, и начнет греться. Это приводит к плавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию. Поэтому никогда не следует торопиться, выбирая качественный кабель для подключения любых приборов – сначала подумайте, что именно будет работать на новой линии, а затем уже выбирайте толщину и тип кабеля.

Как посчитать мощность приборов

Для начала разберем вариант выбора сечения кабеля по мощности приборов, подключенных к нему. Как правильно считать?

Подумайте, какие именно приборы будут питаться от конкретного кабеля. Если вы затягиваете его в зал, то от розетки в комнате может одновременно работать телевизор, компьютер, пылесос, аудиосистема, приставка, фен, торшер, подсветка аквариума или другие бытовые приборы. Сложите мощности всех этих устройств и умножьте полученное значение на 0,8, чтобы получить реальный показатель. Действительно, вряд ли вы будете использовать их все одновременно, поэтому 0,8 – понижающий коэффициент, который позволит адекватно оценить суммарную нагрузку.

Если вы считаете для кухни, то складывайте мощность электрочайника, электродуховки и варочной поверхности, микроволновки, посудомойки, тостера, хлебопечки и других имеющихся/планируемых приборов. Кухня обычно потребляет больше всего энергии, поэтому на нее следует заводить или два кабеля с отдельными автоматами, или один мощный.

Итак, для подсчета суммарной мощности всех приборов вам нужно использовать формулу Pобщ =(P1+P2+…+Pn)*0.8, где P – мощность конкретного потребителя, подключенного в розетку.

Медные провода лучше подходят для проводки и выдерживают большую нагрузку

Выбираем толщину

После того как вы определили мощность, можно подбирать толщину кабеля. Ниже мы приведем таблицу сечений проводов по мощности и току для классического медного провода, поскольку алюминиевые для создания проводки сегодня уже не используют.

Сечение кабеля, мм Для 220 V Для 380 V
ток, А мощность, кВт ток, А мощность кВт
1,5 до 17 4 16 10
2,5 26 5,5 25 16
4 37 8,2 30 20
6 45 10 40 25
10 68 15 50 32
16 85 18 75 48

Внимание: при выборе учитывайте, что большинство российских производителей экономит на материале, и кабель в 4 мм2 на самом деле может оказаться фактически в 2,5 мм2. Практика показывает, что подобная “экономия” может достигать 40%, поэтому обязательно либо сами перемеряйте диаметр кабеля, либо приобретайте его с запасом.

Теперь давайте рассмотрим пример расчета сечения провода по потребляемой мощности. Итак, у нас есть абстрактная кухня, мощность приборов на которой составляет 6 кВт. Умножаем эту цифру 6*0,8=4,8 кВт. В квартире используется одна фаза, 220 вольт. Ближайшее значение (брать можно только в плюс) – 5.5 кВт, то есть кабель толщиной 2,5 квадрата. На всякий случай мы имеет запас в 0,7 кВт, который “сглаживает” экономию производителей.

Также следует учитывать, что если провод работает на пределе своих возможностей, то он быстро нагревается. Из-за нагрева до 60-80 градусов максимальный ток снижается на 10-20 процентов, что ведет к перегрузке и короткому замыканию. Поэтому для ответственных участков цепи следует применять повышенный коэффициент, умножая значение не на 0,8, а на 1,2-1,3.

Правильный расчет толщины кабеля – залог его долгой работы

Чаще всего для прокладки систем освещения применяют медные конструкции толщиной в 1,5 квадрата, для розеток – 2,5 квадрата, для мощных потребителей – 4 или 6 квадрат (автоматы ставятся соответственно на 16, 25, 35 и 45А). Но такое использование подходит только для стандартных квартир или домов, в которых нет мощных потребителей. Если у вас работает электрокотел, бойлер, духовой шкаф или другие приборы, потребляющие больше 4 кВт, то необходимо рассчитывать кабеля под каждый конкретный случай, а не использовать общие рекомендации.

Приведенная выше таблица сечений кабеля по мощности и току использует граничные значения, поэтому если у вас получаются накладки расчетных цифр на энциклопедические, то старайтесь брать кабель с запасом. К примеру, если бы в нашей кухне была мощность в 7 кВт, то 7*0,8=5,6 кВт, что больше значения 5,5 для кабеля в 2,5 квадрата. Берите с запасом кабель на 4 квадрата или разделите кухню на две зоны, подведя два кабеля 2,5 мм2.

Как быть с длиной

Если вы считаете кабель по квартире или небольшому дому, то поправки на длину кабеля можно вообще не делать – вряд ли у вас будут ветки длиной от 100 и более метров. Но если вы прокладываете проводку в крупном многоэтажном коттедже или торговом центре, то нужно обязательно закладывать возможные потери на длину. Обычно они составляют 5 процентов, но правильнее рассчитывать их по таблице и формулам.

Так, момент нагрузки считается в виде произведения длины вашего провода на суммарную мощность потребления. То есть длина вашего кабеля вычисляется как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

В приведенной ниже таблице мы видим, как зависят потери от сечения проводника. К примеру, кабель толщиной 2,5 мм2 с нагрузкой до 3 кВт и длиной в 30 метров имеет потери 30х3=90, то есть 3%. Если уровень потерь переваливает за 5%, то рекомендуется выбирать более толстый кабель – не нужно экономить на своей безопасности.

U, % Момент нагрузки, кВт*м
1,5 2,5 4 6 10 16
1 18 30 48 72 120 192
2 36 60 96 144 240 384
3 54 90 144 216 360 575
4 72 120 192 288 480 768
5 90 150 240 360 600 960

Данная таблица нагрузок по сечению кабеля справедлива для однофазной сети. Для трехфазной характерно увеличение величины нагрузки в среднем в шесть раз. В три раза поднимается значение за счет распределения по трем фазам, в два – за счет нулевого проводника. Если нагрузка на фазы неодинакова (имеются сильные перекосы), то потери и нагрузки сильно увеличиваются.

Правильное подключение автоматов медным кабелем

Также следует учитывать, какие именно потребители будут подключены к вашему проводу. Если вы планируете подключать галогеновые низковольтные лампы, то старайтесь размещать их как можно ближе к трансформаторам. Почему? Потому что при падении напряжения на 3 вольта при 220 вольт мы просто не заметим, а при падении на те же 3 вольта при 12 вольт лампы просто не загорятся.

Если вы проводите выбор сечения провода по току для алюминиевого кабеля, то учитывайте, что сопротивление материала в 1,7 раз выше, чем у меди. Соответственно, потери в них будут больше в эти же 1,7 раза.

Виды кабелей

Теперь давайте рассмотрим, какие же именно кабеля можно выбирать для создания электропроводки на объекте. Помните, что провода согласно стандартам можно прокладывать только закрытым способом в коробах или трубах. Кабеля при этом прокладываются свободно – их можно пускать даже по поверхности, что часто практикуется в деревянных и рубленых домах.

Вы уже знаете, как рассчитать сечения кабеля по мощности, поэтому рассмотрим принцип выбора кабелей. Для прокладки в жилом помещении лучше всего подходит классический ВВГ (лучше выбирать с пометкой НГ- негорючий). Для подключения к щитку или к мощному потребителю хорошо подойдет NYM. Разберем виды кабелей более подробно.

ВВГ представляет собой кабель с медными проводниками, защищенными поливинилхлоридной “рубашкой”. Сверку провода покрыты дополнительной пластиковой оболочкой, предотвращающей возможные пробои и порывы. Этот кабель можно применять даже во влажных помещениях, он неплохо гнется и защищает поверхность от возгорания. Для прокладки проводки лучше всего подходит плоский провод, в котором провода расположены в одной плоскости – он занимает минимум места.

NYM представляет собой изделие, содержащее несколько медных жил, покрытых цветной металлнаполненной негорючей резиной. Сверху жилы запакованы в поливинилхлоридную изоляцию (иногда применяется несколько слоев). В большинстве случаев она обладает негорючими свойствами и не выделяет вредных газов при критических температурах. Обладает отличной гибкостью – его очень легко прокладывать в углах, выводить на различные поверхности и пр. Главное – правильно выполнить подбор сечения провода по току, взяв его с небольшим запасом.

ПУНП – это классический установочный провод плоской формы, который используется для подключения различных потребителей. Очень часто применяется для создания недорогой проводки в квартирах и домах. Имеет две/три жилы, покрытые поливинилхлоридом. Имеет плоскую форму.

Существует еще много других кабелей – бронированные, усиленные, для прокладки во влажных комнатах и помещениях с высокой вероятностью взрыва. Но перечисленные выше используются чаще всего.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение провода по нагрузке и какие кабеля выбирать для создания полноценной электропроводки. Напоминаем – всегда делайте запас по мощности в 20-30 процентов, чтобы избежать неприятностей.  

расчет и подбор сечения жилы провода

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

  • безопасность;
  • надежность;
  • экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на ступень больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

  • высокая прочность;
  • упругость;
  • стойкость к окислению;
  • электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией


Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

  1. Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

  1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
  4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

  • закрытая;
  • открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Максимальный ток в медных и алюминиевых проводах

Максимальный ток в алюминиевых и медных проводах при температуре окружающей среды 86 o F (30 o C):

print Максимальный ток в алюминиевых и медных проводах Схема

Пример - Максимальный ток в 6 мм 2 Алюминиевый провод

6 мм 2 алюминиевый провод находится где-то между AWG # 9 и # 10 . На всякий случай мы используем AWG # 10 (самый маленький) на рисунке выше и оцениваем максимальный ток примерно как 30 ампер .

Медь и алюминий - макс. Диаграмма тока в метрических единицах

Диаграмма максимального тока основана на сечении провода в метрических единицах мм 2 :

.

Алюминиевая проводка | Проблемы, стоимость замены и многое другое

Что такое алюминиевая проводка?

Алюминиевая проводка, хотя она больше не используется, когда-то считалась безопасной и недорогой альтернативой меди. Медная проводка - действительно предпочтительный вариант проводки, но какое-то время, примерно между 1965 и 1974 годами, медь была настолько дорогой, что каждый искал способ сократить расходы при электромонтаже дома. И вуаля, ответом была алюминиевая проводка. Однако не потребовалось много времени (около десяти лет), чтобы обнаружить, что алюминиевая проводка выходит из строя гораздо быстрее, чем медная.Фактически, если пренебречь, в розетках, выключателях света или светильниках может скрываться серьезная опасность возгорания, поскольку электрические соединения вызывают перегрев проводки.

Канадская ассоциация стандартов утверждает, что для алюминиевой проводки в домах, изготовленных до 1972 года, вероятность возникновения пожара в 55 раз выше, чем для медной. Таким образом, вы не только подвергаетесь более высокому риску пожара, но из-за повышенного риска пожара вам может быть трудно найти страховую компанию, которая предоставит вам страхование жилья.

Если вы не уверены, есть ли в вашем доме алюминиевая проводка, обратите внимание на провода там, где они могут быть оголены, например, между открытыми балками пола, в подвале или на чердаке, или на электрической панели. Служба безопасности Британской Колумбии сообщает, что если проводка сделана из алюминия и была произведена до мая 1977 года, то внешнее покрытие кабеля будет иметь маркировку, по крайней мере, через каждые 12 дюймов, словом ALUMINIUM или аббревиатурой ALUM или AL. Если кабель был произведен после мая 1977 года, маркировка может быть либо ALUMINIUM ACM, либо ALUM ACM, либо ALACM.

Как работает алюминиевая проводка?

Алюминиевая проводка работает так же, как и обычная медная проводка, но существует серьезная проблема, из-за которой алюминий ушел в прошлое, когда дело доходит до электропроводки дома. Основная опасность этой проводки заключается в соединениях. Когда электричество проходит через электрические кабели и разъемы, провода расширяются и нагреваются. Одна из проблем этого типа проводки заключается в том, что она расширяется в три раза больше, чем медь.Другими словами, он имеет гораздо более высокую скорость теплового расширения. При отключении электричества провода и соединения остывают и сжимаются. Все расширения и сжатия в конечном итоге открывают зазор, открывая доступ к проводу воздуху. В результате окисления точка соединения становится еще более горячей. Со временем соединение может ослабнуть, что создаст опасность возгорания. Смотрите Power Check для более подробной информации.

Алюминиевые провода склонны к окислению и несовместимы с устройствами, предназначенными для использования с медной проводкой.Если какие-либо обновления или изменения проводки были выполнены самими мастерами или неквалифицированными электриками, у вас может быть проблема. Управление по безопасности BC располагает информацией о конкретных требованиях к устройствам, которые будут использоваться с алюминиевой проводкой.

Международная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов имеет отличную информацию по алюминиевой проводке. Они утверждают, что алюминий обладает определенными качествами, которые по сравнению с медью делают его неблагоприятным материалом в качестве электрического проводника.Эти качества приведут к опасным, неплотным соединениям, как упоминалось выше, с повышением вероятности возникновения пожара. Вот некоторые из этих качеств:

  • Более высокое электрическое сопротивление: Алюминий имеет высокое сопротивление прохождению электрического тока. Следовательно, при одинаковой силе тока алюминиевые проводники должны иметь больший диаметр, чем медные.

  • Менее пластичный: Алюминий будет быстрее изнашиваться и разрушаться при изгибе и других формах неправильного обращения, чем медь, которая более податлива.Износ со временем приводит к внутреннему разрушению провода и постепенному сопротивлению электрическому току, вызывая накопление чрезмерного тепла.

  • Гальваническая коррозия: При наличии влаги алюминий в домах будет испытывать гальваническую коррозию при контакте с некоторыми разнородными металлами.

  • Окисление: Наружная поверхность проволоки разрушается под воздействием кислорода.Это называется окислением. Алюминиевая проволока окисляется легче, чем медная, а соединение, образовавшееся в результате окисления - оксид алюминия - менее проводит, чем оксид меди. Со временем окисление может разрушить соединения и создать повышенную опасность возгорания.

  • Повышенная пластичность: Алюминий мягкий и податливый, поэтому он чрезвычайно чувствителен к сжатию. Если, например, винт на алюминиевой проводке чрезмерно затянут, проволока будет продолжать деформироваться или «течь» даже после того, как винт перестанет затягиваться.Это может привести к ослаблению соединения и увеличению электрического сопротивления в этом месте.

  • Большее тепловое расширение и сжатие: Алюминий расширяется и сжимается при изменении температуры больше, чем медь. Со временем это приведет к ухудшению соединения. Следовательно, алюминиевые провода ни в коем случае нельзя вставлять в клеммы типа «штык», «штык» или «вставной» на задней панели нескольких выключателей и розеток. Алюминиевая проводка более безопасна с резьбовыми соединениями, то есть, когда электрический провод наматывается на винт и удерживается на месте головкой винта, а не проталкивается через заднюю часть.

  • Чрезмерная вибрация: Электрический ток вызывает вибрацию при прохождении через проводку. Вибрация больше у алюминия, чем у меди, и со временем может привести к ослаблению соединений.

Что делать, если что-то пойдет не так?

В некоторых случаях медная и алюминиевая проводка в домах с годами совмещалась. Это может представлять серьезную опасность, если не используются все надлежащие соединители алюминий-медь.Из-за разной степени расширения и сжатия могут возникать зазоры, вызывающие серьезные проблемы с возгоранием.

Когда следует вызывать электрика?

Возможно, вы не думаете, что с вашей алюминиевой проводкой что-то не так, так как на сегодняшний день у вас не было никаких проблем. Но проблемы могут появиться довольно долго. Перед тем, как что-то пойдет не так, рекомендуется поручить электрику проверить вашу проводку.

Немедленно позвоните кому-нибудь, если вы заметили одно из следующего:

  • Необычно теплые розетки или лицевые панели (обратите внимание, что некоторые розетки на самом деле имеют маркировку AL с линией, проходящей через нее, что означает, что они не должны использоваться с алюминиевой проводкой.)
  • Странный запах или, что еще хуже, дым или искры вокруг розеток или выключателей.
  • Периодическое мерцание огней.
  • Необъяснимые статические помехи на телевидении или радио.

Все это может указывать на потенциально серьезную проблему с проводкой. Международная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов сообщает, что Комиссия по безопасности потребительских товаров США рекомендовала следующие исправления для алюминиевой проводки:

  • Сделайте ремонт дома медной проволокой.Хотя это наиболее эффективный метод, в большинстве случаев ремонт дорог и непрактичен.

  • Используйте копаловые обжимки. Ремонт обжимного соединителя заключается в прикреплении отрезка медного провода к существующей алюминиевой ответвительной цепи с помощью специальной металлической втулки и инструмента для обжима. Этот специальный разъем можно правильно установить только с помощью подходящего инструмента AMP. Для завершения ремонта вокруг обжимного разъема надевается изолирующая втулка.

.

A Руководство по сварке алюминия

Газ-металл-дуговая сварка

Подготовка основного металла: При сварке алюминия операторы должны позаботиться о том, чтобы очистить основной материал и удалить любые загрязнения оксида алюминия и углеводородов из масел или режущих растворителей. Оксид алюминия на поверхности материала плавится при 3700 F, в то время как алюминий основного материала под ним будет плавиться при 1200 F. Следовательно, оставление любого оксида на поверхности основного материала будет препятствовать проникновению присадочного металла в заготовку.Для удаления оксидов алюминия используйте проволочную щетку из нержавеющей стали или растворители и травильные растворы. При использовании щетки из нержавеющей стали чистите только в одном направлении. Следите за тем, чтобы не чистить щеткой слишком грубо: грубая чистка щеткой может еще больше накапливать оксиды в обрабатываемой детали. Кроме того, используйте щетку только для обработки алюминия - не чистите алюминий щеткой, которая использовалась для обработки нержавеющей или углеродистой стали. При использовании растворов для химического травления обязательно удалите их из работы перед сваркой. Чтобы минимизировать риск попадания углеводородов из масел или режущих растворителей в сварной шов, удалите их обезжиривающим средством.Убедитесь, что обезжириватель не содержит углеводородов.

Предварительный нагрев: Предварительный нагрев алюминиевой детали может помочь избежать растрескивания сварных швов. Температура предварительного нагрева не должна превышать 230 F - используйте индикатор температуры, чтобы предотвратить перегрев. Кроме того, выполнение прихваточных швов в начале и в конце свариваемой области поможет усилить предварительный нагрев. Сварщики также должны предварительно нагреть толстый кусок алюминия при его приваривании к тонкому. если происходит холодная притирка, попробуйте использовать вкладки для притирки и притира.

Метод выталкивания: В случае алюминия отталкивание пистолета от сварочной ванны, а не его вытягивание, приведет к лучшему очищающему эффекту, уменьшению загрязнения сварных швов и улучшенному покрытию защитным газом.

Скорость перемещения: Сварка алюминия должна выполняться «горячим и быстрым». В отличие от стали, высокая теплопроводность алюминия требует использования более высоких значений силы тока и напряжения, а также более высоких скоростей сварки.Если скорость движения слишком низкая, сварщик рискует получить чрезмерный ожог, особенно на тонкостенных алюминиевых листах.

Защитный газ: Аргон, благодаря хорошему очищающему эффекту и профилю проплавления, является наиболее распространенным защитным газом, используемым при сварке алюминия. Сварка алюминиевых сплавов серии 5XXX в смеси защитного газа, содержащей аргон и гелий - максимум 75 процентов гелия - минимизирует образование оксида магния.

Сварочная проволока: Выберите алюминиевую присадочную проволоку, имеющую температуру плавления, аналогичную температуре плавления основного материала.Чем больше оператор может сузить диапазон плавления металла, тем легче будет сваривать сплав. Возьмите проволоку диаметром 3/64 или 1/16 дюйма. Чем больше диаметр проволоки, тем легче она подается. Для сварки тонкостенных материалов хорошо подходит проволока диаметром 0,035 дюйма в сочетании с импульсной сваркой при низкой скорости подачи проволоки - от 100 до 300 дюймов / мин.

Сварные швы выпуклой формы: При сварке алюминия кратерные трещины вызывают большинство отказов.Растрескивание возникает из-за высокой скорости теплового расширения алюминия и значительных сжатий, возникающих при остывании сварных швов. Риск растрескивания наиболее высок для вогнутых кратеров, поскольку поверхность кратера сжимается и разрывается при охлаждении. Поэтому сварщики должны создавать кратеры, чтобы они образовали выпуклую форму или холмик. По мере охлаждения сварного шва выпуклая форма кратера компенсирует силы сжатия.

Выбор источника питания: При выборе источника питания для GMAW алюминия сначала рассмотрите метод переноса - дуговой распылением или импульсный.Аппараты постоянного тока (cc) и постоянного напряжения (cv) могут использоваться для дуговой сварки с распылением. Распылительная дуга берет крошечный поток расплавленного металла и распыляет его поперек дуги от электродной проволоки к основному материалу. Для толстого алюминия, для которого требуется сварочный ток более 350 А, оптимальные результаты дает cc.

Импульсный перенос обычно осуществляется от инверторного источника питания. Новые блоки питания содержат встроенные импульсные процедуры в зависимости от типа и диаметра присадочной проволоки.Во время импульсной GMAW капля присадочного металла переходит от электрода к заготовке в течение каждого импульса тока. Этот процесс обеспечивает положительный перенос капель и приводит к меньшему разбрызгиванию и более высокой скорости следования, чем сварка с переносом распылением. Использование импульсного процесса GMAW на алюминии также позволяет лучше контролировать подвод тепла, упрощая сварку в нестандартном положении и позволяя оператору сваривать тонкостенные материалы при низких скоростях и токах подачи проволоки.

Механизм подачи проволоки: Предпочтительным методом подачи мягкой алюминиевой проволоки на большие расстояния является двухтактный метод, в котором используется закрытый шкаф подачи проволоки для защиты проволоки от воздействия окружающей среды.Двигатель с регулируемой скоростью с постоянным крутящим моментом в шкафу подачи проволоки помогает проталкивать и направлять проволоку через пистолет с постоянной силой и скоростью. Двигатель сварочной горелки с высоким крутящим моментом протягивает проволоку и поддерживает постоянную скорость подачи проволоки и длину дуги.
В некоторых цехах сварщики используют одни и те же устройства подачи проволоки для подачи стальной и алюминиевой проволоки. В этом случае использование пластиковых или тефлоновых футеровок поможет обеспечить плавную и стабильную подачу алюминиевой проволоки. Для направляющих труб используйте стамески на выходе и пластиковые входящие трубы, чтобы поддерживать проволоку как можно ближе к приводным роликам, чтобы проволока не запуталась.Во время сварки держите кабель горелки как можно прямее, чтобы минимизировать сопротивление подаче проволоки. Проверьте правильность совмещения между ведущими роликами и направляющими трубками, чтобы предотвратить стружку алюминия.

Используйте приводные ролики, предназначенные для алюминия. Настройте натяжение приводных роликов для обеспечения равномерной скорости подачи проволоки. Чрезмерное натяжение приведет к деформации проволоки и вызовет грубую и беспорядочную подачу; слишком маленькое натяжение приводит к неравномерной подаче. Оба условия могут привести к нестабильной дуге и пористости сварного шва.

Сварочные пистолеты: Используйте отдельный вкладыш для сварочного пистолета для сварки алюминия.Во избежание истирания проволоки старайтесь удерживать оба конца лайнера, чтобы устранить зазоры между лайнером и диффузором газа на пистолете. Часто меняйте футеровки, чтобы свести к минимуму вероятность того, что абразивный оксид алюминия вызовет проблемы с подачей проволоки. Используйте контактный наконечник примерно на 0,015 дюйма больше, чем диаметр используемого присадочного металла - при нагревании наконечник расширится до овальной формы и, возможно, ограничит подачу проволоки. Как правило, если сварочный ток превышает 200 А, используйте пистолет с водяным охлаждением, чтобы минимизировать тепловыделение и уменьшить трудности с подачей проволоки.

.

Алюминиевая проводка Fiasco | Hackaday

Перед тем, кто решит построить дом, стоит непростая задача. Достаточно сложно выступать в роли генерального подрядчика для кого-то другого, но когда вы решаете построить собственный дом, как это сделали мои родители в начале 1970-х, это еще сложнее. Есть миллион решений, которые нужно принять в бедной информации и быстро меняющейся среде, и один неверный шаг может буквально высечь камень в камень, с чем вам придется жить вечно. Добавьте к этому скудный бюджет, с которым приходилось работать моим людям, и удивительно, что они смогли преуспеть так же хорошо, как и они.

Тем не менее, в некоторых случаях это был вызов. Я помню, как мой отец мучился с проводкой в ​​доме. Было бы гораздо дешевле использовать алюминиевую проводку, поскольку цена на медную проволоку в последнее время резко выросла. Он укусил пулю и попросил электрика установить медь вместо нее, что в конечном итоге оказалось мудрым выбором, так как вскоре после этого дома, поддавшиеся зову сирены о более дешевой проводке, начнут гореть по всей территории Соединенных Штатов.

То, что произошло в конце 60-х - начале 70-х годов в сфере бытового и коммерческого электрооборудования, было дорогим и в некоторых случаях трагическим уроком техники отказа.Давайте посмотрим, как все это произошло.

Дешево или хорошо - выберите один

Цены на медь резко выросли в конце 60-х и снова в начале 70-х. Источник: Цены на медь - 45-летний исторический график

Чтобы понять фиаско с алюминиевой проводкой, стоит иметь в виду не только вопросы материаловедения и электротехники, но также и рыночные силы, которые сделали алюминиевую проводку в жилищном строительстве столь привлекательной. время. В начале 60-х годов мировое производство меди было высоким, но добровольные ограничения производства, направленные на сокращение перенасыщения, немного подняли цены.Примерно в то же время эскалация войны во Вьетнаме и бум жилищного строительства увеличили спрос на медь, в то время как национализация медной промышленности зарубежными производителями и забастовки горняков ограничили предложение. Сжатая на обоих концах уравнения спроса и предложения, цена на медь с 1962 по 1964 год почти утроилась.

Медный провод долгое время был стандартом для разводки жилой и коммерческой ответвленных цепей, проложенных от центра нагрузки до источников света и розеток вокруг конструкции.Электрики хорошо знали медь, электрические коды были написаны вокруг ее рабочих характеристик, а производители оборудования разработали переключатели, розетки и соединители специально для медного провода. Но несмотря на то, что медь укоренилась, рост цен начал превращать медную проволоку в анобтаниум, и электрические подрядчики начали ощущать давление на чистую прибыль. Что-то нужно было отдать.

Алюминиевый провод должен быть больше, чтобы пропускать такой же ток, как и медный. Источник: Inspectapedia

Введите алюминий.Алюминий является отличным проводником электричества - без учета драгоценных металлов он занимает место сразу после меди на диаграмме проводимости. Алюминий уже давно используется для электропроводки, но в основном коммунальными предприятиями для воздушной проводки в распределительной системе, где его легкий вес и низкая стоимость являются огромными преимуществами. Алюминий также использовался в жилищном строительстве, в основном, в линиях электропередач от опоры электросети до метра и далее в центр нагрузки. Но в то время как алюминий был обычным явлением в разветвленных цепях с большей силой тока для электрических сушилок и плит, он не использовался для легких ответвленных цепей, составляющих основную часть проводки дома.Все это должно было измениться.

Производители проводов начали производить алюминиевый провод для цепей 15 А и 20 А в ответ на медный кризис. В таких цепях обычно используется медный провод 14 AWG и 12 AWG соответственно. Но такой же хороший проводник, как и алюминий, по-прежнему составляет всего около 60% от проводимости меди, поэтому алюминиевый провод для ответвленных цепей необходимо увеличить до следующего размера AWG - 12 AWG для цепей на 15 А, 10 AWG для 20 А. Производителям приходилось использовать больше металла, но алюминий был настолько дешевле, что это имело экономический смысл.Так алюминиевый провод начал проникать в жилые ответвления, в период с 1965 по 1972 год их было около двух миллионов домов.

Ползучий

Это решение приведет к обратным результатам по нескольким причинам. Прежде всего, производители выбрали для проволоки алюминиевый сплав. В электрических проводах используется сплав AA-1350. Хотя AA-1350 идеально подходит для использования в надземных и подземных распределительных сетях, он представляет собой чистый алюминий с добавлением небольшого количества металлов, и его физические свойства заметно отличаются от меди.Из-за более высокого коэффициента теплового расширения алюминий AA-1350 демонстрирует значительную ползучесть, при которой проволока деформируется при расширении и сжатии из-за нагрева.

Розетка, которая перегрелась и сгорела из-за проскальзывания алюминиевой проводки. Источник: Electrical Forensics

Ползучесть может быть очень плохой в электрическом соединении. Любой проводник нагревается по мере прохождения через него большего количества тока, но алюминий расширяется больше, чем медь, из-за более высокого коэффициента расширения. Расширяющийся и сжимающийся провод может фактически откручивать клеммы, ослабляя провод и вызывая дуги, которые вызывают больший нагрев и ползучесть, пока, наконец, не создадут источник воспламенения внутри стен дома.

Расплавленная проволока в панели выключателя. Источник: Structure Tech

Creep усугубляется неправильной установкой, которая, как правило, происходила часто, когда электрики переходили с меди на алюминий. Алюминий намного мягче меди, поэтому добиться правильного момента затяжки резьбовых соединений было труднее. Алюминий также быстро окисляется при контакте с воздухом, образуя тонкий изолирующий барьер, который может увеличить сопротивление соединения. Перед заделкой алюминиевые провода должны были быть обработаны антикоррозийными составами, но это было редко.А производители розеток и выключателей не торопились приспосабливать свои продукты к потребностям алюминия, что приводило к изворотливым соединениям, которые были еще более подвержены сползанию.

Наконец, похоже, что основную химию проигнорировали. Напомним, что гальванические эффекты возникают всякий раз, когда разнородные металлы контактируют друг с другом. Все, что нужно для того, чтобы вызвать коррозию, - это немного электролита, вроде конденсации водяного пара из теплого нагретого воздуха, проникающего в холодную внешнюю стену и проводку. Корродированные соединения - это соединения с высоким сопротивлением, дающие предсказуемые результаты.

Конец строки

Когда начали гореть дома с алюминиевой проводкой, пожарные и страховые агенты не могли не заметить проблему, и времена электромонтажа с AA-1350 подошли к концу. К 1972 году электротехническая промышленность модернизировала алюминиевую проводку, прямо от пересмотренных электрических кодов, определяющих новые формулы для выбора размеров алюминиевой проводки, до производителей устройств, которые изменили свои продукты, чтобы они были совместимы с алюминиевым проводом. Производители проволоки также изменили свою продукцию, разработав новые сплавы серии AA-8000, в состав которых входит железо, чтобы снизить склонность к ползучести.

Однако все это не спасло алюминий в ответвленных цепях. К середине 70-х годов алюминий исчез из большинства ответвлений новых конструкций, но не раньше, чем был нанесен ущерб. Было установлено огромное количество алюминиевой проводки, и дома той эпохи подвергаются тщательной проверке со стороны домашних инспекторов, когда они переходят из рук в руки. Фиаско с алюминиевой проводкой привело к появлению целого ряда продуктов, снижающих риск, от фантастически дорогих разъемов до специальных обжимов, с помощью которых производится холодная сварка алюминиевой проволоки и медных пигтейлов.Полное удаление алюминиевой разветвленной проводки и замена ее медью также является вариантом, хотя и дорогостоящим и опасным.

Набег отрасли на алюминий оказался дорогостоящим уроком о том, что может случиться, когда рыночные силы вступают в противоречие с передовой инженерной практикой.

.

Как найти подходящий размер кабеля и провода?

Как определить правильный размер провода и кабеля для установки электропроводки?

Падение напряжения в кабелях

Мы знаем, что все проводники и кабели (кроме сверхпроводника) имеют некоторое сопротивление.

Это сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально диаметру проводника, т. Е.

R ∝ L / a … [Закон сопротивления R = ρ (L / a)]

Когда ток течет через проводник в этом проводе происходит падение напряжения.Как правило, падением напряжения можно пренебречь для проводов небольшой длины, но в случае проводов меньшего диаметра и большой длины необходимо учитывать значительные падения напряжения для правильной установки проводки и управления нагрузкой в ​​будущем.

В соответствии с правилом IEEE B-23 в любой точке между клеммой источника питания и установкой Падение напряжения не должно превышать 2,5% от предоставленного (питающего) напряжения .

Пример:

Если напряжение питания составляет 220 В переменного тока, то значение допустимого падения напряжения должно быть;

  • Допустимое падение напряжения = 220 x (2.5/100) = 5,5 В

В цепях электропроводки падение напряжения также происходит от распределительного щита к другой подсхеме и конечным подсхемам, но для подсхем и конечных подсхем значение падения напряжения должно быть половиной этого допустимого падения напряжения (т.е. 2,75 В от 5,5 В, как рассчитано выше)

Обычно падение напряжения в таблицах описано в Ампер на метр (А / м) , например Каким будет падение напряжения в кабеле длиной один метр, по которому проходит ток в один ампер?

Существует два метода определения падения напряжения в кабеле , которые мы обсудим ниже.

В SI (международная система и метрическая система ) падение напряжения описывается как ампер на метр (А / м) .

В FPS (фут-фунтовая система) падение напряжения описано на основе длины, которая составляет 100 футов.

  • Обновление : Теперь вы также можете использовать следующие электрические калькуляторы, чтобы найти падение напряжения и размер провода в американской системе калибра .
  1. Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
  2. Калькулятор размеров проводов и кабелей в AWG
  3. Калькулятор падения напряжения в проводах и кабелях

Таблицы и диаграммы для правильного кабеля и провода Размеры

Ниже приведены важные таблицы, которым вы должны следовать, чтобы определить правильный размер кабеля для установки электропроводки.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Как найти падение напряжения в кабеле?

Чтобы определить падение напряжения в кабеле, выполните простые шаги, указанные ниже.

  • Прежде всего, найдите максимально допустимое падение напряжения
  • Теперь найдите ток нагрузки
  • Теперь, в соответствии с током нагрузки, выберите подходящий кабель (номинальный ток которого должен быть ближайшим к расчетному току нагрузки) из таблицы 1
  • Из Таблицы 1 найдите падение напряжения в метрах или 100 футах (какую систему вы предпочитаете) в соответствии с его номинальным током

(Сохраняйте спокойствие :), мы будем следовать обоим методам и системе для определения падения напряжения (в метрах и 100 футах ) в нашем решенном примере для всей электропроводки).

  • Теперь рассчитайте падение напряжения для фактической длины электрической цепи в соответствии с ее номинальным током с помощью по формуле .

(Фактическая длина цепи x падение напряжения на 1 м) / 100 —-> найти падение напряжения на метр.
(Фактическая длина цепи x падение напряжения на 100 футов) / 100—>, чтобы найти падение напряжения на 100 футов.

  • Теперь умножьте это рассчитанное значение падения напряжения на коэффициент нагрузки, где;

Коэффициент нагрузки = ток нагрузки, принимаемый кабелем / номинальный ток кабеля, указанный в таблице.

  • Это значение падения напряжения в кабелях, когда через них протекает ток нагрузки.
  • Если рассчитанное значение падения напряжения меньше значения, рассчитанного на шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), то размер выбранного кабеля является правильным.
  • Если рассчитанное значение падения напряжения больше, чем рассчитанное значение на шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), затем рассчитайте падение напряжения для следующего кабеля (большего размера) и так далее, пока рассчитанное значение падения напряжения не станет меньше максимально допустимого падения напряжения, рассчитанного на шаге (1).

Связанные сообщения:

Как определить правильный размер кабеля и провода для данной нагрузки?

Ниже приведены решенные примеры, показывающие, как найти правильный размер кабеля для данной нагрузки.

Для данной нагрузки размер кабеля можно найти с помощью различных таблиц, но мы должны помнить и соблюдать правила, касающиеся падения напряжения.

Определяя сечение кабеля для заданной нагрузки, учитывайте следующие правила.

Для данной нагрузки, за исключением известного значения тока, должен быть 20% дополнительный диапазон тока для дополнительных, будущих или аварийных нужд.

От счетчика электроэнергии до распределительного щита падение напряжения должно составлять 1,25% , а для конечной подсхемы падение напряжения не должно превышать 2,5% напряжения питания.

Учитывайте изменение температуры, при необходимости используйте температурный коэффициент (Таблица 3).

Также учитывайте коэффициент нагрузки при определении размера кабеля.

При определении размера кабеля учитывайте систему проводки, т. Е. Открытую систему проводки, температура будет низкой, но в кабелепроводе температура повышается из-за отсутствия воздуха.

Связанные сообщения:

Решенные примеры правильного размера провода и кабеля

Ниже приведены примеры определения правильного размера кабелей для установки электропроводки, которые помогут легко понять метод «как определить правильный размер кабеля для данной нагрузки ».

Пример 1 ……. (британская / английская система)

Для установки электропроводки в здании, общая нагрузка составляет 4.5 кВт, а общая длина кабеля от счетчика электроэнергии до распределительного щита составляет 35 футов. Напряжение питания составляет 220 В, а температура - 40 ° C (104 ° F). Найдите наиболее подходящий размер кабеля от счетчика электроэнергии до подсхемы, если проводка проложена в трубопроводах.

Решение: -

  • Общая нагрузка = 4,5 кВт = 4,5 x1000 Вт = 4500 Вт
  • Дополнительная нагрузка 20% = 4500 x (20/100) = 900 Вт
  • Общая нагрузка = 4500 Вт + 900 Вт = 5400 Вт
  • Общий ток = I = P / V = ​​5400 Вт / 220 В = 24.5A

Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 24,5A (из таблицы 1), который составляет 7 / 0,036 (28 ампер), это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 в соответствии с таблицей 1.

Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 0,036) с температурным коэффициентом в таблице 3, поэтому температурный коэффициент составляет 0,94 (в таблице 3) при 40 ° C (104 ° F), а допустимая нагрузка по току (7 / 0,036) составляет 28A, следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет;

Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 28 x 0.94 = 26,32 ампер.

Поскольку расчетное значение ( 26,32 А, ) при 40 ° C ( 104 ° F ) меньше, чем допустимая нагрузка по току кабеля (7 / 0,036), которая составляет 28A , поэтому данный размер кабеля ( 7 / 0,036 ) также подходит по температуре.

Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого кабеля (7 / 0,036) из Таблица 4 , которое составляет 7V , но в нашем случае длина кабеля составляет 35 футов.Следовательно, падение напряжения для 35-футового кабеля будет;

Фактическое падение напряжения для 35 футов = (7 x 35/100) x (24,5 / 28) = 2,1 В

И допустимое падение напряжения = (2,5 x 220) / 100 = 5,5 В

Здесь Фактическое падение напряжения (2,1 В) меньше максимально допустимого падения напряжения 5,5 В. Следовательно, подходящий и наиболее подходящий размер кабеля (7 / 0,036) для данной нагрузки для электромонтажа.

Пример 2 ……. (СИ / метрическая / десятичная система)

Кабель какого типа и размера подходит для данной ситуации

Нагрузка = 5.8 кВт

В = 230 В AV

Длина цепи = 35 метров

Температура = 35 ° C (95 ° F)

Решение: -

Нагрузка = 5,8 кВт = 5800 Вт

Напряжение = 230 В

Ток = I = P / V = ​​5800/230 = 25,2 A

20% дополнительный ток нагрузки = (20/100) x 5,2 A = 5A

Общий ток нагрузки = 25,2 А + 5 А = 30,2 А

Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 30.2A (из таблицы 1), что составляет 7 / 1,04 (31 ампер), это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 в соответствии с таблицей .

Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 1,04) с температурным коэффициентом в таблице 3, так что температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F), а допустимая нагрузка по току (7 / 1,04) составляет 31A, следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет;

Номинальный ток для 35 ° C (95 ° F) = 31 x 0,97 = 30 А.

Так как расчетное значение (30 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше, чем допустимая по току (7/1.04) на 31 А, поэтому кабель этого размера (7 / 1,04) также подходит для измерения температуры.

Теперь найдите падение напряжения на амперметр для этого кабеля (7 / 1,04) из (Таблица 5), которое составляет 7 мВ. Но в нашем случае длина кабеля составляет 35 метров. Следовательно, падение напряжения для 35-метрового кабеля будет:

Фактическое падение напряжения для 35-метрового =

= мВ x I x L

(7/1000) x 30 × 35 = 7,6 В

И Допустимое падение напряжения = (2.5 x 230) / 100 = 5,75 В

Здесь фактическое падение напряжения (7,35 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 5,75 В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 1.04), который равен 7 / 1.35, и снова найдем падение напряжения. Согласно таблице (5) номинальный ток 7 / 1,35 составляет 40 ампер, а падение напряжения на амперметр составляет 4,1 мВ (см. Таблицу (5)). Следовательно, фактическое падение напряжения для 35-метрового кабеля будет;

Фактическое падение напряжения для 35 метров =

= мВ x I x L

(4.1/1000) x 40 × 35 = 7,35 В = 5,74 В

Это падение меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Итак, это наиболее подходящий и подходящий кабель или провод сечением .

Пример 3

В здании подключены следующие нагрузки: -

Подконтур 1

  • 2 лампы по 1000 Вт и
  • 4 вентилятора по 80 Вт
  • 2 телевизора по 120 Вт

Подсхема 2

  • 6 ламп по 80 Вт и
  • 5 розеток каждая по 100 Вт
  • 4 лампы каждая по 800 Вт

Если напряжение питания 230 В переменного тока, тогда рассчитает ток цепи и Размер кабеля для каждой подсхемы ?

Решение: -

Общая нагрузка подсхемы 1

= (2 x 1000) + (4 x 80) + (2 × 120)

= 2000 Вт + 320 Вт + 240 Вт = 2560 Вт

Ток для подсхемы 1 = I = P / V = ​​2560/230 = 11.1A

Общая нагрузка подсхемы 2

= (6 x 80) + (5 x 100) + (4 x 800)

= 480 Вт + 500 Вт + 3200 Вт = 4180 Вт

Ток для вспомогательной -Контур 2 = I = P / V = ​​4180/230 = 18,1 A

Следовательно, Кабель, предлагаемый для подсхемы 1 = 3 / .029 ”( 13 Amp ) или 1 / 1,38 мм ( 13 А )

Кабель, предлагаемый для вспомогательной цепи 2 = 7 /.029 дюйма ( 21 А, ) или 7 / 0,85 мм (24 А)

Общий ток, потребляемый обеими вспомогательными цепями = 11,1 А + 18,1 А = 29,27 А

Итак, кабель рекомендуется для основного -Схема = 7 / 0,044 дюйма (34 А) или 7 / 1,04 мм (31 А )

Пример 4

А 10H.P (7,46 кВт) трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором постоянный номинальный ток с использованием пуска звезда-треугольник подключается к источнику питания 400 В тремя одножильными кабелями из ПВХ, проложенными в кабелепроводе на расстоянии 250 футов (76.2 м) от платы распределительных предохранителей. Его ток полной нагрузки составляет 19 А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35 ° C (95 ° F). Рассчитать сечение кабеля двигателя?

Решение: -

  • Нагрузка двигателя = 10H.P = 10 x 746 = 7460 Вт * (1H.P = 746 Вт)
  • Напряжение питания = 400 В (3 фазы)
  • Длина кабеля = 250 футов (76,2 м)
  • Ток при полной нагрузке двигателя = 19A
  • Температурный коэффициент для 35 ° C (95 ° F) = 0.97 (Из Таблицы 3)

Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из Таблицы 4), что составляет 7 / 0,36 дюйма (23 А) * (Помните, что это трехфазная система, т.е. -жильный кабель), а падение напряжения составляет 5,3 В на 100 футов. Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 согласно таблице (4).

Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 0,036) с температурным коэффициентом в таблице (3), так что температурный коэффициент равен 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F) и допустимой нагрузке по току (7 / 0,036 ”) Составляет 23 Ампера, поэтому допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет:

Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 23 x 0.97 = 22,31 ампер.

Поскольку расчетное значение (22,31 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше, чем допустимая токовая нагрузка (7 / 0,036) кабеля, которая составляет 23 А, поэтому данный размер кабеля (7 / 0,036) также подходит по температуре.

Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826

Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7 / 0,036) кабеля из таблицы (4), которое составляет 5,3 В, но в нашем случае длина кабеля 250 ноги. Следовательно, падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет:

Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5.3 x 250/100) x 0,826 = 10,94 В

И максимум Допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В

Здесь фактическое падение напряжения (10,94 В) больше, чем у максимально допустимое падение напряжения 10В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 0,036), который равен 7 / 0,044, и снова найдем падение напряжения. Согласно Таблице (4) номинальный ток 7 / 0,044 составляет 28 Ампер, а падение напряжения на 100 футов составляет 4.1В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет:

Фактическое падение напряжения для 250 футов =

= Падение напряжения на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки

(4,1 / 100) x 250 x 0,826 = 8,46 В

И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В

Фактическое падение напряжения меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Таким образом, это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для установки электропроводки в данной ситуации.

Похожие сообщения:

.

% PDF-1.1 % 1 0 obj > endobj 96 0 объект > endobj 97 0 объект > endobj 98 0 объект > endobj 99 0 объект > endobj 100 0 объект > endobj 101 0 объект > endobj 102 0 объект > endobj 103 0 объект > endobj 104 0 объект > endobj 105 0 объект > endobj 106 0 объект > endobj 107 0 объект > endobj 108 0 объект > endobj 109 0 объект > endobj 110 0 объект > endobj 111 0 объект > endobj 112 0 объект > endobj 113 0 объект > endobj 114 0 объект > endobj 115 0 объект > >> поток -.5 bb O / 0O0MBP (/ MZ _ &? TK '? 莌 / h? ޓ RMI ׿ * kUt3xSgCpN) & Rf _uKi ii = SCtd4% ޚ h3oiM9 / hD)' 6 `B? / ⛊I 'I? MIA? _Oo? ZQ? · VKzk% ۾ __ # ʠ-C74al. $ JVd \ j _? / O? ! L o 0 / b.A m58W2 ~ - ׃ ݿ ok ݵ̉ lά0h4b kO ܆ oj_Uҵ ׾ mZˇ ׵ O ~ jxka_L00a Ն 0 z_ȸmC & 'o0J ~ 1.? 6Y6cmX_d H 0_d + 0/0 \ AmC dɰ? B ! m мистер $ Ȑ7 "@W" _A_! ̦? 0 @} a0A @ VaO ~ } Om-} o \ 0A] _] H & k_ ո kj [O-} o {Tl + IC) 6! A X_JD / H0> TgHC1 `

.

Смотрите также