Unitas.ru

Сантехника водопровод
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить сечение провода или жил кабеля

Как определить сечение провода или жил кабеля?

При монтаже электропроводки необходимо следить за тем, чтобы реальное сечение проводника соответствовало заложенному в проекте, так как этот параметр определяет сопротивление электрическому току, а при несоответствии возникнет перегрев и угроза возгорания. На практике встречаются такие ситуации, когда приобретенный провод вообще не маркирован или у электромонтажника возникают сомнения по поводу соответствия заявленных характеристик фактическим. В таком случае нужно знать, как определить сечение провода на месте проведения работ.

Определение допустимого тока

Имеется несколько критериев выбора максимального тока через проводники:

  • Тепловой нагрев;
  • Падение напряжения.

Данные параметры являются взаимосвязанными, и увеличение сечения проводников с целью уменьшения падения напряжения снижает и нагрев. В любой ситуации длительно допустимый ток подразумевает отсутствие критического нагрева, который может привести к деградации изоляции, изменению параметров как самого провода, так и близко расположенных элементов.

Подбор по мощности и нагрузке

Второй способ похож на первый, только считается мощность подключенных приборов. Все устройства, которые подключаются на линию электропитания специалисты называют нагрузкой. Потому метод могут еще называть «выбором сечения кабеля по нагрузке». Названия разные, суть одна:

  • находите мощность всех приборов, которые подключены к линии;
  • суммируете их;
  • по таблице находите подходящее значение (в колонке мощность) и в столбике с соответствующим напряжением сети (220 в или 380 В) находите подходящее сечение проводника.

Надо посчитать мощность всех устройств, которые будут включаться в эту линию электропитания

Надо посчитать мощность всех устройств, которые будут включаться в эту линию электропитания

В данном случае, чтобы выбрать сечение кабеля, тоже надо брать ближайшее большее число, но уже в столбике мощности. Причины те же: намного лучше, если кабель не будет работать на пределе возможностей — работать он будет дольше.

Кабели для силовых разъемов

Теперь мы переходим к силовым разъемам, которые используются для электропитания видеокарт, процессора и материнской платы.

Если вам попадется блок с сечением 20AWG на проводах для видеокарты, ЦПУ или материнской платы, то можно смело отказываться от такой покупки. Как правило, сечение силовых разъемов 20AWG имеют блоки питания мощностью до 300 Вт, которые используются для маломощных систем, где нужно запитать только бюджетный процессор и материнскую плату с низким энергопотреблением. Выбор для запитки силовых элементов ПК — это 18AWG и 16AWG.

Что будет, если провода окажутся слишком тонкими

Здесь результат достаточно предсказуемый. Если, например, подключить видеокарту GeForce RTX 2060 к разъему с сечением кабеля 20 AWG, то под нагрузкой провода неминуемо ожидает сильный нагрев и просадка напряжения на линии. Видеокарта требует определенной силы тока для бесперебойной работы.

При нехватке напряжения компьютер под нагрузкой может работать нестабильно. Например, видеокарта GeForce RTX 2070 Super требует порядка 15А для работы под нагрузкой по линии питания 12 В. Допустимый уровень просадки напряжения составляет 5 %. Кабель 20AWG может дать просадку значительно ниже этого значения вплоть до 11,30 или даже хуже, что крайне негативно влияет на стабильность работы компьютера.

Превышение допустимых значений тока на линии на тонком кабеле приводит к нестабильному питанию комплектующих. Кроме того, под нагрузкой есть риск оплавления разъемов подключения и даже их возгорания. Поэтому к выбору кабелей нужно подойти с особой внимательностью.

Очень хорошие показатели.

Как видим, не все производители сумели обеспечить заявленные характеристики, и в тех случаях, где напряжение ниже нужного и ток меньше, мы, естественно, получим более долгую зарядку телефона или планшета.

Вторым важным элементом в процессе заряда является кабель, соединяющий зарядное устройство с телефоном. Существует множество вариантов таких кабелей, есть даже с подсветкой. Однако основным их параметром является материал токопроводящих жил (желательно медь) и толщина жилы (чем толще, тем меньше кабель будет влиять на процесс заряда). Протестируем несколько кабелей.

NYM – уверенность на долгие годы

Это немецкий аналог кабеля ВВГ. Только изготовлен он в соответствии с немецким стандартом DIN VDE Normenleitung. Отличается высокой надежностью, безопасностью и долгим сроком службы – до 40 лет. Его чаще всего выбирают для монтажа в квартирах, коттеджах, офисных зданиях, коммерческих и производственных помещениях. Многие производители предлагают морозостойкие кабели, температура эксплуатации которых может достигать -50 °С. Поэтому они подходят для монтажа в неотапливаемых помещениях. Также оболочка NYM не боится ультрафиолетового излучения в отличие от ВВГ – можно монтировать кабель там, куда попадают прямые солнечные лучи. А еще его легко разделывать без специального инструмента, что по достоинству оценили электрики.

kabel-nym

Разбираемся с маркировкой

  • N (normenleitung) – изготовлен по стандарту VDE
  • Y (ysolationsschicht) – изоляция из поливинилхлорида
  • M (mantelleitung) – есть наружная оболочка

Кабель такого типа может иметь от 1 до 7 жил из меди. Сечение может достигать 6 кв. мм. Вы можете найти изделие с маркировкой ls (low smoke), что означает пониженное дымообразование при нагреве. Буква J показывает наличие защитной заземляющей жилы желто-зеленого цвета. Если после названия нет буквы или стоит буква О, это значит отсутствие заземляющей жилы.

USB-кабели и кабели питания

90Ω) – для обмена данными и два отдельных провода для подачи питания периферийному устройству. Некоторые кабели (повышенного качества) имеют ещё и экранирующую оплётку, подключенную с обоих концов к металлическим корпусам разъёмов. Оплётка не используется в качестве шины питания и к линии GND не подключена. Она служит для защиты линий кабеля от внешних наводок и выравнивания потенциалов корпусов (экранов) соединяемых устройств, предотвращая протекание токов заземления по их внутренним цепям.

#) У приличных кабелей оплётка надежно присоединяется к корпусам разъёмов пайкой (а не прижимается пластиком кожуха), чем обеспечивается сопротивление между корпусами разъемов не более 1.2Ω при токе 1A. Это сопротивление не должно увеличиваться при приложении изгибающих усилий к пластиковым хвостовикам разъёмов.

Это условие на практике использовалось при отборе кабелей для комплектации серийных приборов и является, например, гарантией предотвращения «синдрома неработающего принтера».

Допустимая длина data-кабеля имеет базовое (абсолютное) ограничение – задержка распространения сигнала данных в одну сторону должна не превышать 26 нсек для HS (USB 2.0). При существующем типе изоляции проводов (монолитный пластик) типична удельная задержка сигнала в

5 нсек/м, что и приводит к декларированному абсолютному ограничению длины 5 м (18 нсек и 3 м для USB 1.0).

Зачастую приводится таблица зависимости допустимой длины кабеля от сечения жил (погонное сопротивление приведено для одиночного провода) :

Но эти ограничения (кроме абсолютного в 5.00 м) обоснованы требованием обеспечения надлежащего качества связи для USB 2.0. И определяются, в основном, не омическими потерями (сопротивление проводов следует соотносить с волновым сопротивлением – 90Ω), а искажением формы сигнала диэлектриком (дисперсией), которое заметно возрастает с уменьшением конструктивных размеров витой пары (и повышением плотности энергии в диэлектрике).

Ну а к рассматриваемой теме (питание и зарядка) эти упрощённые рекомендации никак не подходят. Здесь важно (и существенно) малое сопротивление жил питания.

Используемые для USB-подключения приличные кабели имеют маркировку, дающую более детальное описание свойств кабеля. Для data-кабелей чаще всего используются кабели, имеющие или соответствующие маркировке «28AWG/2C+28AWG/1P» (или просто 28AWG), где:

28AWG/2C – два провода сечением 28AWG (используются для питания);

28AWG/1P – одна витая пара из проводов сечением 28AWG (линия данных).

Наибольшие проблемы (и интерес) представляют кабели с разъемом microUSB, к использованию которого последнее время стремятся производители всех гаджетов. Имеется интересный опыт использования таких кабелей (USB-Am/microUSB-BM) для зарядки/питания 7 планшета Freelander PX1, у которого максимальный потребляемый ток 1.35A/(4,85÷5.4V на входе).

Привычные (часто встречающиеся) кабели

Как правило кабели беспородные, маркировки не имеют. Приведены метровые кабели «A», «B» и «C/D» разного качества и сопротивления жил питания, причём внешне они практически неразличимы – имеют Ø3.4÷3.8 мм по внешней изоляции.

Интересна зависимость тока потребления от выходного напряжения зарядного устройства (напряжение на входе в планшет не контролировалось ввиду его труднодоступности).

0.65A

    На коротком низкоомном (20 см, 28AWG,

Кабели USB

#) Кабели приобретены в ноябре 2013 по $3.5÷$4.5/шт на aliexpress в лавочке, которая сейчас уже пропала. Но похожие можно найти на aliexpress в поиске по строчке «Right (или Left) Angled 90 Degree Micro USB Male».

С этими кабелями ток потребления начинает спадать уже при UвыхЗУ=5.4V, то есть суммарное сопротивление их жил питания и переходного сопротивления разъёмов не превышает 0.5 Ω и для полноценной зарядки достаточно напряжения ЗУ 5.3÷5.4V.

Судя по таблице кабели «C» и «D» имеют суммарное сопротивление линий питания на

300 mΩ большее, чем короткий («20см») кабель и на 80 см длиннее. Это соответствует сечению жил питания 28AWG.

Заманчиво было бы найти data-кабели USB-AM/MicroUSB-BM подходящей длины (0.8÷1.5 м) на основе кабеля «24AWG/2C+28AWG/1P» (жилы питания 24AWG). Подозревается, что они могли бы получить приличные токи зарядки (до 1.5A) без повышения напряжения ЗУ. Для метрового кабеля 24AWG сопротивление жил питания ожидается на

220 мОм меньше, чем у кабеля 28AWG (

250 мОм с разъёмами), что в примере с Freelander PX1 приводит к необходимости ЗУ с выходным напряжением всего 5.2V.

Но такие готовые почему-то не встречаются. Есть USB-AM/USBBM, USB-AM/miniUSBBM разных длин, которые так и провоцируют приобрести их, а разъёмы с одной стороны заменить на MicroUSB, приобретенные отдельно.

#) Для проверки был приобретен кабель-удлинитель (двухметровый USB-AM/USBAF) типа «24AWG/2C+28AWG/1P». Наружный диаметр 4,8 мм, бугристость наружной изоляции намекает на наличие оплётки-экрана. Экран прозванивается –

200 mΩ между корпусами разъёмов, но ни к одной из шин питания не подключен.

Суммарное сопротивление его жил питания оказалось равным

240 mΩ, что даже меньше паспортного значения для 24AWG на

30%. В таблице токов под маркой «E» представлена последовательная сборка удлинителя с 20-сантиметровым. Судя по ней удлинитель добавил потерю

320 mV, что соответствует расчётной.

Для метрового кабеля такого типа ожидается сопротивление

130 mΩ, что приведёт к потере напряжения всего в

200 mV при токе 1.5A.

Организовать питание USB-гаджета с помощью двухпроводного кабеля, которые встречаются чаще, в общем случае практически нереально. Для этого необходимо в кабельный MicroUSB-разъём встроить эмулятор типа порта, подходящий именно вашему гаджету (причём кабель будет только зарядным). В простейшем случае потребуется закоротка контактов шин данных (DCP Short Mode), это реализуется относительно легко, если корпус разъёма разборный. В предельном случае необходимо установить четыре резистора (два делителя) и здесь трудно обойтись без Левши.

Переходник DC-USB

MicroUSB-разъём имеющегося подходящего кабеля можно заменить на разборный разъём или на приведённый картинке ▲ Unbrick JIG с разборным корпусом, в котором один резистор уже установлен и хватит места для замены его на закоротку, а может быть и на четыре других.

Мощные data-кабели

Но время идёт, и производители навстречу движутся. И большими шагами. Осенью 2014 г. на рынке появились data-кабели, удовлетворяющие потребности мощных гаджетов (AlexG03 от 03 октября 2014). Такие кабели универсальны — не ограничивают их применения только зарядкой и не влияют на опознавание гаджетом типа зарядного порта.

Встречаются data-кабели на основе собственно кабеля «20AWG/2C+26AWG/1P». Сечение проводов пары (линии данных) 26AWG увеличивает в полтора раза (в пределах 5 м) допустимую длину кабеля по условиям качественной связи. Сечение проводов питания 20AWG снижает суммарное (оба провода) сопротивление до

70 мОм/м, что приводит к потере напряжения на метровом кабеле всего в

150mV при токе 2A. То есть 7″÷8″ гаджеты заведомо будут полноценно питаться от ЗУ с привычным выходным напряжением 5.0÷5.1V (хватило бы у ЗУ тока) . Полноценное питание 10″ гаджетов если не обеспечится, то заведомо улучшится.

При выборе конкретного кабеля следует обратить внимание на материал проводящих жил кабеля — встречаются чисто медные (к которым относятся предыдущие рассуждения и самые недешевые), а бывают и похуже — алюминиевые с медным покрытием и стальные с медным покрытием. Информация об этом в заголовках не встречается, но где-то в описаниях находятся признаки: «pure copper (20AWG)».

Примеры мощных кабелей

$3.79 – «Алюминиевая фольга + PP + Медь» , «20÷22AWG*2C+26÷28AWG*1P», Product ID: 80220 , Sean OKBUY Store

Алюминиевая фольга + PP + Медь

$4.98 – pure copper , «20AWG*2C+28AWG*1P», Product ID: 1683690302, Store No.110569 Bravo industrial (hk) company

20AWG*2C+28AWG*1P

20AWG*2C+28AWG*1P

И, следуя общему тезису «хорошо просто (и дешево) – не бывает!», перед покупкой следует твёрдо решить — тебе нужно «хорошо» или − «дёшево»?

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Чем обжать кабель розетка
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector