Меню

Номинальное рабочее напряжение кабеля

Рабочее и испытательное напряжение

Каждый провод, кабель, шнур имеют рабочее (номинальное) и испытательное напряжения. Эти величины для проводов и ка­белей характеризуют электрическую прочность их изоляции.

Рабочее напряжение — это наибольшее напряжение сети, при котором провод, кабель, шнур могут эксплуатироваться.

При рабочем напряжении провода 380 В он подходит для сетей 380, 220, 127, 42, 12 В, Но шнур, рабочее напряжение которого 220 В, нельзя применять в сетях 380 В и выше. В жилых зданиях применяются провода и кабели на напряжения 660, 380 и 220 В. Надписи 660/660, 380/380 и 220/220 относятся к многожильным проводам; они указывают допустимое напряжение между соседними жилами.

Испытательное напряжение определяет запас электричес­кой прочности примененной изоляции. Оно значительно выше рабочего.

Сечения проводов

В соответствии с ГОСТ 22483-77 установлен следующий ряд сечений жил кабелей и проводов, мм 2 :

· 0,03; 0,05; 0,08; 0,12; 0,20; 0,35; 0,50; 0,75; 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10; 16; 25; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 1600; 2000.

Алюминиевые провода будут иметь такие же сечения, только их начинают изготавливать с сечения 2,5 мм 2 .

В Америке существует отличное от российского обозначения сечения проводов AWG.

Американский калибр проводов (AWG от англ. American Wire Gauge) — американская система маркирования толщины проводов, использующаяся с 1857 года преимущественно в США.

В этой системе меньшему числовому значению соответствует более толстый провод. Такое «перевёрнутое» обозначение диаметра сложилось исторически: проволоку изготавливают волочением, и номер (калибр) обозначает количество последовательных протягиваний через всё уменьшающиеся отверстия в волоке до получения нужного диаметра. Так, для получения проволоки AWG 24 диаметром около 0,5 мм заготовка AWG 0 диаметром свыше 8 мм протягивалась 24 раза. В калибрах AWG довольно часто обозначают не только размеры (диаметр, сечение) проводов, но и размеры прутков, стержней, трубок.

Расчет сечения провода

Пусть необходимо проложить однофазную линию, питающую электроплиту «Bosh», мощностью 4200 Ватт, проводка должна быть выполнена открыто. Необходимо вычислить номинальный ток нагрузки, в однофазной цепи его можно найти по формуле: I = P/U*cosφ где Р — расчетная мощность (Ватт); U — напряжение (Вольт); cosφ — коэффициент мощности (можно принять равным единице). Определяем номинальный ток по формуле: I = 4200/220*1 = 19 Ампер
По приведенной ниже таблице №1 находим сечение жилы по ближайшему значению силы тока, большему номинального, по допустимой токовой нагрузке. Сечение жилы для двух одножильных проводов, проложенных открыто в данном случае будет равно 2,5мм 2 . При проектировании небольших электроустановок, например в отдельных помещениях, в самодельных приборах, потерей напряжения в проводах можно пренебречь, так как она очень мала. Для алюминиевых проводов сечение выбирают на ступень выше, чем для медных. Например, если для медных нужно сечение 2,5 мм 2 , то для алюминиевых 4 мм 2

Таблица №1. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров
с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.

Материал жилы

Провод, который используется для электрической проводки, может иметь как медную, так и алюминиевую жилу. Рассмотрим преимущества и недостатки обоих материалов.

Медь:

· малое сопротивление протеканию электрического тока;

· образующаяся в естественных условиях на поверхности проводника, пленка окиси меди не препятствует протеканию тока через площадь контакта проводников (низкое переходное сопротивление);

· высокая механическая прочность, в том числе – в местах контактных соединений;

· легко поддается пайке, лужению, сварке с применением обычных приспособлений и материалов;

· медные проводники, в отличии от алюминиевых, не требуют смазки при монтаже разборных соединений или при монтаже опрессовкой;

· высокая стоимость производства меди и конечного продукта.

Алюминий:

· алюминий легче меди более чем в три раза;

· электрическая проводимость алюминия почти в два раза ниже чем у меди;

· пленка окисла на поверхности алюминиевого проводника имеет худшие показатели проводимости электрического тока (не строго говоря, оксид алюминия – изолятор. И если бы толщина пленки не составляла миллионные доли сантиметра, то мы бы сейчас и не говорили об алюминии, как о проводнике);

· сварка металла возможна в среде инертного газа, пайка – с применением специальных флюсов и припоев;

Читайте также:  Тиристорный преобразователь частоты напряжением что это

· для обеспечения долговременного надежного соединения, при монтаже соединений любого типа (кроме сварки), рекомендуется зачистка поверхности проводника и смазка нейтральной смазкой (технический вазелин) зоны контакта;

· стоимость алюминиевых проводов в разы ниже стоимости медных;

Выше перечисленные факты свидетельствуют о том, что лучше все-таки использовать в качестве проводки медные провода.

Источник

Номинальное рабочее напряжение кабеля

Низковольтный кабель

Есть несколько признаков, по которым классифицируются кабельные изделия. Это назначение кабеля, материал изоляции и токоведущих жил, наличие защитного экрана, бронированной оболочки и т.д. Потребность в такой классификации достаточно очевидна, так как выбор типа кабеля с учётом конкретных условий его эксплуатации производится из экземпляров, представляющих нужную группу.

Несколько иначе обстоит дело с классификацией по классу напряжения. Одна из главных технических характеристик кабеля — его номинальное напряжение, отнесение которого к какому-либо классу никакой дополнительной информации не несёт.

Классификации по напряжению

Существует несколько подходов к вопросу деления напряжений электроустановок на классы, которые не стыкуются друг с другом. Так, ПУЭ и ПТБ традиционно делят весь ряд номинальных напряжений на две группы — до 1000 вольт и свыше 1000 вольт. Это диктуется принципиальным различием в подходе к обслуживанию этих групп электроустановок и вопросами электробезопасности. Если в электроустановках до 1000 вольт поражение током может произойти только в случае прикосновения к токоведущим частям, то более высокое напряжение способно пробивать воздушные промежутки. Для электроустановок напряжением выше 1000 вольт установлены минимальные допустимые расстояния приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

ПВС для удлинителя

Классификация электрических сетей по напряжению

ГОСТ Р 54149-2010 устанавливает следующие градации рабочих напряжений электроустановок:

  • низким считается напряжение, не превышающее 1 кВ;
  • напряжение свыше 1 кВ и до 35 кВ включительно относится к среднему;
  • высоким называется напряжение выше 35 кВ до 220 кВ включительно.

Напряжение выше 220 кВ данный ГОСТ не определяет никак.

Можно встретить классификации, использующие понятия сверхвысокого, ультравысокого, среднего первого и среднего второго напряжений. Однако нигде не поясняется, каким нормативным документом, и с какой целью введены эти термины.

Исходя из этого, в вопросах эксплуатации кабельных линий следует придерживаться ПУЭ, то есть, кабель на напряжение до 1000 вольт считать низковольтным, свыше 1000 вольт — высоковольтным. При выборе же кабеля нужно просто учитывать номинальное напряжение, на которое он рассчитан.

Что такое низковольтный кабель и чем он отличается от высоковольтных?

Подавляющая доля потребления электрической энергии приходится на низковольтное оборудование и приборы. Напряжение выше 1 кВ необходимо для питания электроприводов мощного производственного оборудования, горной техники, тяговых сетей электровозов. Однако для доставки электроэнергии к местам потребления используется оборудование (линии электропередачи и подстанции) значительно более высокого напряжения. Причина чисто экономическая. Потери электроэнергии при её транспортировке пропорциональны квадрату тока, а ток при той же мощности тем меньше, чем выше напряжение электропередачи. Поэтому глобальные распределительные сети имеют напряжение 110 кВ и выше, городские сети — 6/10 – 35 кВ, а непосредственно потребителям электроэнергия доставляется по воздушным и кабельным линиям 0,4 кВ.

Потери электроэнергии в линиях электропередач

Потери электроэнергии в линиях электропередач

К наиболее употребляемым в системах электроснабжения кабелям относятся кабели на 0,4 кВ и 6/10кВ. Принципиальных отличий высоковольтных кабелей от низковольтных не существует. Можно выделить ряд особенностей, присущих высоковольтным кабелям:

изоляция высоковольтных кабелей имеет многослойную структуру, кабели низкого напряжения могут иметь однослойную изоляцию;

количество жил высоковольтного кабеля обычно не превышает трёх, низковольтные кабели могут иметь до нескольких десятков жил.

Обзор марок низковольтных кабелей

Кабель АВВГ фото

Среди силовых кабелей низкого напряжения для стационарной прокладки наибольшее распространение имеют кабели с алюминиевыми жилами ввиду более низкой стоимости.

АВВГ — низковольтный силовой кабель с монопроволочными или многопроволочными алюминиевыми жилами. Выпускается на напряжение 0,66 или 1 кВ. Сечение жилы может быть в форме круга или сектора. Изоляция из поливинилхлоридного пластиката, жильная изоляция имеет цветовую маркировку.

Кабель АВВГ предназначен для прокладки в лотках, на эстакадах, кабельных полках внутри помещений и на открытом воздухе. Не прокладывается в земле.

Сечение жил варьируется в диапазоне от 2,5 мм 2 до 240 мм 2 , а их количество — от 1 до 5.

Читайте также:  Схема преобразования напряжения переменного тока

Кабель ПВА фото

ПВА — провод автотракторный. Используется для монтажа электрической разводки транспортных средств с напряжением до 48 вольт. Токоведущая жила медная многопроволочная. Изоляция из ПВХ окрашивается сплошным цветом, а также нанесением цветных полос, бензомаслостойкая. Применяется цветовая гамма из 11 расцветок. Допускается эксплуатация при температуре от -40°С до +105°С. Температуру 135°С провод способен выдерживать в течение 96 часов.

Отдельную категорию кабельной продукции образуют греющие кабели, которые не предназначены для передачи энергии или электрического сигнала. Главная функция этих изделий — выделение тепла при их включении в сеть. Греющий кабель применяют для подогрева трубопроводов в холодное время года, устанавливают на кровле дома для предотвращения образования наледи, для обустройства тёплого пола.

К поздним разработкам греющих кабелей относятся саморегулирующиеся кабели.

SRL 16-2 — греющий саморегулирующийся кабель, предназначенный для обогрева трубопроводов водоснабжения в целях предотвращения замерзания

Кабель содержит два проводника, между ними располагаются полупроводниковые матрицы, сопротивление которых зависит от температуры. Для использования отрезается требуемая длина кабеля и подключается с одной стороны к сети 220 вольт. Место среза с другой стороны изолируется, проводники между собой не соединяются!

Максимальная потребляемая мощность — 16 ватт на каждый метр кабеля. Кабель плотно крепится к трубопроводу под слой теплоизоляции.

Источник



Описание электрических проводов

Надежность, долговечность и безопасность проводки во многом определяется правильным выбором проводника.

Начнем с более простого – соединительных шнуров, которые в электрике применяются повсеместно.

Электрические провода

Любой провод должен соответствовать нагрузки сети к которой его подключают.

Имеющийся в настоящее время ассортимент шнуров, проводов и кабелей достаточно разнообразен. Вся эта продукция различается по нескольким критериям:

  1. Поперечное сечение жил (от 0,75 до 800 мм).
  2. Оболочка покрова (металл, резина, пластмасса).
  3. Материал токопроводящих жил (алюминий, алюмомедь, медь).
  4. Число жил (одножильные и многожильные, от 1 до 37 жил).
  5. Изоляция (резина, бумага, пряжа, пластмасса и т.д.).

Каждый шнур, провод и кабель имеет свое рабочее (номинальное) и испытательное напряжение. Эти величины для проводов и кабелей характеризуют электрическую прочность их изоляции.

Испытательное напряжение

Это напряжение определяет запас электрической прочности примененной изоляции. Оно всегда выше рабочего.

Рабочее напряжение

Это наибольшее напряжение сети, при котором шнур, провод и кабель могут эксплуатироваться.

Как известно, все провода должны соответствовать подключаемой нагрузке. Например, для одних и тех же марки и сечения провода допускаются разные по величине нагрузки, которые во многом зависят от условий прокладки и возможности охлаждения проводников. Любые проводники, которые проложены открыто, охлаждаются лучше тех, которые проложены в электроустановочных изделиях или спрятаны под слоем штукатурки.

Сечение токопроводящих жил выбирают обычно, отталкиваясь от предельно допустимого нагрева жил, при котором не повреждается изоляция проводов. Допустимая нагрузка с увеличением сечения возрастает не пропорционально сечению, а гораздо медленнее (тогда как все остальные условия являются равными). При расположении нескольких проводов в электроустановочном изделии условия их охлаждения заметно ухудшаются, они также нагреваются друг от друга, и по этой причине допустимый ток для них должен быть уменьшен на 10-20%.

Рабочая температура проводников в пластмассовой изоляции не должна превышать +70°С, в резиновой +65°С. Отсюда можно сделать вывод, что при комнатной температуре +25°С допустимый перегрев не должен превышать +40-45°С.

Все провода изготавливаются с изоляцией, рассчитанной на напряжение 380, 600, 3000 В переменного тока (что такое переменный ток, вам уже известно), кабели рассчитаны на все напряжения. Как правило, у изолированного провода токопроводящая жила покрыта изолирующей оболочкой.

Для предохранения от всевозможных механических повреждений и воздействий окружающей среды изоляция некоторых марок проводов покрыта снаружи хлопчатобумажной оплеткой и пропитана специальным раствором (делается это для того, чтобы в отдельных случаях предотвратить гниение изоляции). Изоляция проводов, предназначенных для прокладки в местах, где имеется повышенная опасность повреждения механическим способом, защищена всегда дополнительной оплеткой (так называемой броней).

Многообразие проводов и их конструктивные особенности

Многообразие проводов и их конструктивные особенности.

Одной из главных характеристик жилы является площадь сечения. Все производители проводников всегда и везде ее указывают, но бывают такие случаи, что появляется необходимость проверить площадь сечения самим. Сделать это можно при помощи штангенциркуля (лучше всего для этой цели подойдет электронный). Замерив диаметр жилы, можно достаточно просто вычислить ее площадь по хорошо известной формуле S = πr 2 , где S – площадь сечения (круга), число π = 3,141, а r – радиус. Сечение проволоки всегда измеряется в квадратных миллиметрах.

Читайте также:  Что такое действующее значение напряжения сигнала

С многопроволочной жилой немного сложнее, но также возможно определить площадь ее сечения. Для этого вам надо просто намотать, к примеру, 15 витков очищенной от изоляции жилы на отвертку, очень плотно их сжать и замерить длину спирали обыкновенной линейкой. Диаметр жилы будет равен этой длине, разделенной на количество витков. Другой способ – замерьте отдельную проволочку, а дальше умножьте полученное число на их количество. Сечение жилы в ее диаметре измеряется по формуле S = 0,785d², где d – диаметр жилы.

Точно сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В определяют при помощи двух условий.

  1. По условию нагревания длительным расчетным током.
  2. По условию соответствия сечения провода классу защиты.

Чтобы подойти к решению вопроса о выборе проводника для электропроводки, надо запомнить (хотя бы примерно) диапазон стандартных сечений жил. Он достаточно велик: от 0,03 до 1000 мм. Но достаточно будет запомнить сечения от 0,35 (это минимальное сечение для присоединения бытовых электроприборов) до 16 мм². Сечения жил изменяются по стандартным рядам: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2 (это только медные); 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0 мм² (медные, алюмомедные и алюминиевые жилы).

При относительно малых значениях тока сечение жил определяется механической прочностью проводника. Особенно это касается винтовых контактных зажимов. Отсюда следует, что сечение медной жилы не должно быть меньше значения 1 мм², а для алюминиевой жилы – 2 мм².

Здесь будет уместным один совет. Будьте всегда бдительны, не покупайте кабель и провод у малоизвестных производителей и поставщиков, какой бы заманчивой ни была экономия при покупке. Помните, что ценой вашей скупости или экономии может оказаться человеческая жизнь. Даже если получилось купить проводник с заниженным сечением, каковы могут быть последствия такой покупки? Ответ достаточно прост. Тепло, выделяемое на токопроводящей жиле, при прохождении по ней тока прямо пропорционально сопротивлению. Значит, большой нагрев жилы приведет к расплавлению изоляции, короткому замыканию и в дальнейшем – к возгоранию.

В виде приложения несколько полезных таблиц:

Таблица 1. Жилы ондожильных и многожильных кабелей.

Таблица 1. Жилы ондожильных и многожильных кабелей для стационарной прокладки.

Таблицей пользоваться достаточно легко. К примеру, у вас проводник со значениями 3×1,5 мм². Это означает, что в проводнике 3 жилы с номинальным сечением S=1,5 мм². Значит, каждая жила должна иметь диаметр 1,38 мм (медная проволока).

Таблица 2. Жилы ондожильных и многожильных кабелей для нестационарной прокладки.

Таблица 2. Жилы ондожильных и многожильных кабелей для нестационарной прокладки.

Таблица 3. Электрическое сопротивление 1 км круглой жилы при 20 градусах Цельсия.

Таблица 3. Электрическое сопротивление 1 км круглой жилы при 20 градусах Цельсия.

Таблица 4. Электрическое сопротивление 1 км круглой жилы при 20 градусах Цельсия.

Таблица 4. Электрическое сопротивление 1 км круглой жилы при 20 градусах Цельсия.

Таблица 5. Поправочный коэффициент на допустимые токовые нагрузки для кабелей неизолированных и изолированных, проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха.

Таблица 5. Поправочный коэффициент на допустимые токовые нагрузки для кабелей неизолированных и изолированных, проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха.

Соединительные шнуры

Шнур – две или более изолированных гибких или особо гибких жил сечением до 1,5 мм, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых, в зависимости от условий эксплуатации, могут быть наложены неметаллическая оболочка и защитные покрытия.

Шнуры предназначены для подключения бытовых приборов к электрической сети. Но их можно использовать и в домашней проводке (при этом помня о нагрузке на этот участок). Жила всегда и обязательно применяется многопроволочная, вдобавок жилы соединены между собой скруткой или общей оплеткой.

Двухжильные шнуры применяют, если корпус прибора не требует защитного заземления. Если заземление требуется, лучше использовать трехжильный шнур. Сечение (при выборе шнура) всегда зависит от силы тока присоединенного прибора. То есть чем мощнее прибор, тем больше сечение жил шнура.

Ряд таблиц, которые вам помогут не ошибиться в выборе шнура.

Таблица 1. Характеристики для правильного выбора шнура.

Таблица 1. Характеристики для правильного выбора шнура.

Таблица 2. Характеристики для правильного выбора шнура.

Таблица 2. Характеристики для правильного выбора шнура.

Таблица классов защиты шнуров

Таблица классов защиты шнуров.

Чертеж шнура с армированной вилкой.

Чертеж шнура с армированной вилкой.

Конструктивные особенности некоторых видов шнуров

Конструктивные особенности некоторых видов шнуров

Конструктивные особенности некоторых видов шнуров.

Источник