В чем преимущество многожильных проводов: какой лучше взять для домашней проводки? Характеристики, расчет нагрузки
Собирая электротехническую магистраль в доме, часто возникает вопрос: Какой провод лучше выбрать для проводки?
Содержимое обзора
Группы проводов по типу
Все проводники делятся на 2 большие группы:
Например, воздушные линии электропередачи монтируются только из многожильных проводов. При этом кабельные одножильные провода активно используются при прокладке магистралей под землей, где кабель не будет подвергаться воздействию внешних факторов и вибрации, и при строительстве автомобилей.
Для домашней проводки подойдут как одножильные, так и многожильные кабеля. Электрики часто используют одножильный кабель при проведении скрытой проводки в доме. Для укладки многожильной магистрали потребуется монтаж кабель-каналов, что неизбежно приведет к дополнительным затратам.
Материалы производства многожильных проводов
Современное производство кабельно-проводниковой продукции рассматривает в качестве основных материалов медь и алюминий.
В некоторых ситуациях используется сплав меди и алюминия, хотя наиболее качественными считаются многожильные провода из меди, доказавшие свою прочность, надежность и повышенную функциональность по отношению к другим материалам.
Основные преимущества многожильных медных кабелей:
Китайские производители, стремясь сэкономить, используют жилу из стали, частично покрывая ее медью. Такого рода проволока хрупкая, недолговечная и практически не поддается спайке.
Алюминиевые многожильные провода были широко распространены во времена СССР, что объясняется дешевизной материала, однако алюминиевые магистрали несли в себе следующие отрицательные черты:
Способы соединения многожильных проводов
Протягивая электропроводку, всегда возникает вопрос, как соединять многожильные провода в одну крупную сеть?
Самые распространенные способы соединения многожильных магистралей:
Как рассчитать сечение кабеля
Площадь сечения у проводов стандартизирована, поэтому параметры кабеля выбираются по значениям силы тока с учетом материала жилы и условий ее эксплуатации.
Провода, уложенные вместе в едином лотке, будут нагреваться при работе на максимуме, снизив допустимый ток на треть.
Выбор изоляции
Изоляция играет важную роль в защите пользователей от удара током. Одновременно изоляционный слой надежно защищает жилу провода от преждевременной деформации и прочих внешних воздействий.
Качественные материалы внешней изоляции увеличивают гибкость магистрали, сохраняя прочность в течение всего периода службы проводов.
Среди самых распространенных изоляционных материалов необходимо отметить:
Производя монтаж многожильных проводов, стоит рассчитать нагрузку на сеть, выбрать правильное сечение кабеля, а также материалы. Качественная проводка будет служить долго и без происшествий.
Конструкция кабеля и провода: назначение и характеристики основных элементов
Бытовые приборы, электроинструменты, промышленное оборудование, осветительная техника — это и многое другое требует применения кабельной продукции для подключения к источнику питания или передачи сигнала.
Для того, чтобы работа осуществлялась наиболее эффективно, существуют разные конструкции монтажных, силовых, сигнальных проводов и кабелей, каждая из которых применима в определённых условиях. Рассмотрим основные составляющие.
Конструкция кабеля
Кабель — это гибкое электротехническое изделие, предназначенное для передачи электроэнергии или радиосигнала от одного элемента сети к другому. Главное отличие кабеля от провода — наличие собственных изоляционных оболочек у каждой из жил, а вся конструкция заключена в общий слой из плотного материала.
Токопроводящие жилы силового многожильного кабеля
Для изготовления используется проволока из меди, стали, алюминия, а также сплавов с низким или высоким сопротивлением. Диаметр жилы кабеля бывает от 1 до 10 миллиметров. Основным требованием к элементу является хорошая электропроводность, которая влияет на допустимый ток нагрузки или коэффициент потери сигнала (в информационных кабелях). Именно электропроводность определяет выбор сечения и количество жил.
Самые популярные материалы внутренних компонентов силового гибкого кабеля:
Цена силового медного кабеля намного выше, чем у алюминиевого. Это объясняется широкой сферой применения, дефицитностью металла, высокой надёжностью и долговечностью.
Изоляционная оболочка
Покрытие предназначено, во-первых, для создания диэлектрического промежутка в простых и силовых кабелях с медными, алюминиевыми жилами. Во-вторых, выполняет функцию стабилизации геометрических размеров — это важно для радиочастотных изделий. Стоит отметить, что материал, толщина и плотность изоляции влияют на предельное значение рабочего напряжения.
Виды материалов:
Самый распространённый материал для изоляционной оболочки в продукции общепромышленного применения — ПВХ.
Электрические экраны
Экранированный силовой кабель — изделие, защищённое от помех, создаваемых работающими электроприборами. Экраны изготавливают в виде оплётки из алюминиевой проволоки, ленты или фольги. Элемент снижает воздействие электромагнитного поля и способствует повышению качества передаваемого сигнала.
Внешний защитный покров
Прежде чем купить силовой кабель, стоит подробно рассмотреть варианты исполнения внешней изоляционной оболочки, так как этот параметр определяет сферу использования и влияет на выбор способа монтажа.
Различают следующие виды материалов изоляции:
Существует специализированная продукция, оболочки которой выполнены из технологичных материалов, например, силовой кабель ВВГнг и ВВГнг LS. Особенность заключается в том, что при превышении максимально допустимой температуры изделие не горит, не плавится, не выделяет едкий дым и отравляющий газ. Силовой огнестойкий кабель прокладывают в стратегически важных объектах: на атомных станциях, в аэропортах, медучреждениях и других зданиях, где важно исключить задымление при аварии.
Конструкция провода
Провод может состоять как из одной, так и из нескольких жил, бывает как оголённый, так и с изоляцией. Жилы провода уложены параллельно друг к другу и скручены в пучок. Силовой медный провод часто встречается в составе электрических линий в помещениях, а оголённые варианты используются для передачи энергии в ЛЭП и прокладываются по воздуху.
Конструкция провода напоминает кабельную, однако здесь всё намного проще.
Токопроводящая жила
Выполняет функцию проведения тока. Основные требования: минимальный нагрев, гибкость, устойчивость к поражению коррозией, хорошая электропроводность и невысокая стоимость. Жила гибкого силового провода выполнена в виде проволоки из алюминия или меди, которая характеризуется классами от 1 до 6. Чем выше уровень, тем лучше изделие выдерживает нагрузку на изгиб.
Внешняя изоляционная оболочка
Чтобы купить подходящий силовой провод, стоит заранее определить условия эксплуатации. Продукция без изоляции подходит для прокладки только по воздуху. Наличие оболочки допускает установку в помещениях как открытым, так и закрытым способом.
Внешний слой изготавливается из тех же материалов, что и у кабелей. Стоит отметить, что, независимо от вида оболочки, провода не обладают достаточной герметичностью для размещения в земле или под водой.
На что влияет количество жил в кабеле
Правильно вывести величину токов можно по уровню мощности потребителей, указанной в паспорте, а затем пользуясь формулой Р/220 = I, вычислить результат. Необходимо также учитывать суммарную величину токов потребителей, подключенных к сети, и соотношение двух других параметров – токовой нагрузки и сечения:
Указанных величин достаточно, чтобы определить, подходит ли провод для использования в открытой сети, или требуется выбрать продукт с другим сечением.
Если речь идет о скрытой проводке (например, когда монтаж проводят в стене или трубке), выше приведенные значения уменьшаются путем умножения на коэффициент 0,8. Следует учесть, что для установки силовой проводки открытого типа чаще используют провод сечением от 4 мм2 и выше, поскольку только в этом случае он обладает достаточной механической прочностью.
Приведенные выше данные легко запомнить, и этого в большинстве случаев достаточно, чтобы соблюсти высокую точность при выборе проводов для эксплуатации на конкретных участках сети. Когда работа требует исключительной точности, необходимо учитывать, какую токовую нагрузку медные провода и кабели способны выдержать длительное время (данные приведены ниже).
В таблице приведены значения мощности, токов, сечения, которые помогут правильно выбрать защитные средства, кабельно-проводниковые материал и электрооборудование.
Медные жилы, проводов и кабелей
Медные жилы, проводов и кабелей
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
Алюминивые жилы, проводов и кабелей
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Ток, А для проводов, проложенных
Сечение токопроводящей жилы, мм
четырех, одно- жильных
одного, двух- жильного
одного, трех- жильного
Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Ток, А, для проводов, проложенных
токопроводящей жилы, мм
четырех, одно- жильных
одного, двух- жильного
Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами
Ток», А, дпя проводов и кабелей
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.
Ток», А, дпя проводов и кабелей
В научной практике и теории уделяется много внимания такому значению, как площадь и диаметр поперечного сечения провода. Рассчитать величину достаточно просто. Если известен диаметр (для его измерения используют штангенциркуль), остается вставить цифры в готовую формулу:
S = π (D/2)2, где:
π – это константа со значением 3,14,
D (мм) – диаметр токопроводящей жилы (его мы измерили прибором),
S (мм2) — площадь сечения.
Упрощенный вид формулы выглядит следующим образом: 0,8 D² = S. Для получения более точного результата площадь вычисляют, используя другое значение коэффициента, а именно π (1/2)2 = 0,785.
Примерно 90% электромонтажных работ сегодня выполняют с помощью медного провода. По сравнению с алюминиевым он имеет продолжительный срок службы, способен проводить ток большей величины при одинаковой толщине и более удобен в монтаже. Недостаток медного провода заключается в высокой цене, причем чем выше сечение, тем стоимость дороже, поэтому использование меди становится невыгодным с финансовой точки зрения. На практике вопрос с выбором решается следующим образом: если значение тока выше 50 Ампер, вместо меди используют алюминий, точнее – кабель с толщиной алюминиевой жилы 10 мм2.
Величину – площадь сечения провода – измеряют в миллиметрах в квадрате. Чаще всего при выполнении разного рода электромонтажных работ берут провода сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4мм2. В некоторых странах, например, в США, пользуются системой измерения толщины провода AWG. Существует специальная сводная таблица, где приводится сравнение параметров.
Как выбрать площадь сечения провода
Существует 3 главных правила, от которых следует отталкиваться при выборе сечения (толщины):
1. Площади должно быть достаточно для беспрепятственного прохождения тока. Это означает, что в рабочем состоянии провод не должен нагреваться выше температуры 600С.
2. Сечения должно хватать, чтобы падение напряжения в проводе не превышало предельно допустимого уровня. Это требование особенно актуально для очень больших токов и кабелей длиной в сотни метров.
3. Толщины провода, а также качества его защитной изоляции должно хватать для обеспечения высокой механической прочности. Только в этом случае можно говорить о его надежности.
| Пример: Нужно выполнить монтаж люстры в гостиной. Выбрали лампочки с общей потребляемой мощностью в 100 Вт (величина тока немного превышает 0,5А). По сути, достаточно взять провода с S сечения не более 0,5мм2. Однако, закладывать провода такой толщины в плиту перекрытия не целесообразно. Оптимальный вариант для такого случая – проводка толщиной 1,5мм2. |
В реальной жизни толщину провода выбирают, отталкиваясь от одного значения – от верхнего предела рабочей температуры: если ее превысить, изоляция расплавится, произойдет разрушение системы. Второй критерий, на который опираются специалисты, это срок службы провода: в расчет берется время, в течение которого провод способен проработать в конкретных условиях эксплуатации.
Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки
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.
Селение медных проводов кабелей.
Допустимый длительный нагрузки для проводов и кабелей, А
Номинальный ток автомата защиты, А
Предельный автомата защиты, А
Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 В, кВт
Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки
