Unitas.ru

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

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное. Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).

Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

Эквивалентная схема имеет вид:

Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

Читайте так же:
Розетка кабельная шк 4х60 вес

где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U = 12 V, то ток через каждую лампу

а мощность, выделяемая в лампе

Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице (если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате):

Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

Чем различаются стартовые провода

Длина

При выборе длины стартовых проводов необходимо иметь в виду ряд особенностей. С одной стороны, нужно учесть, что чем меньше длина проводов, тем меньше их сопротивление. При этом при удлинении провода вырастают потери напряжения. С другой стороны, в городских условиях в ситуации, когда машина стоит на плотной парковке, и автомобиль-«донор» может подъехать лишь со стороны багажника, требуется длина проводов не меньше 4 или 5 метров (зависит от длины автомобиля).

В продаже чаще всего встречаются стартовые провода длиной от 2 до 5 метров. Жителям мегаполисов стоит приобрести провода длиной 4 — 5 метров, тогда как всем остальным лучше руководствоваться правилом: чем длиннее провод, тем больше потери напряжения.

Сила тока и напряжение

Этот параметр означает силу тока, допустимую для провода. Сила тока рассчитывается в амперах и зависит от объёма и типа мотора автомобиля. При пуске двигателя стартер потребляет очень большой ток, который на некоторых автомобилях может доходить до 800 А, поэтому для легкового авто лучше рассчитывать на пусковой ток не менее 200 А. Стоит ориентироваться на эту характеристику у вашего стартера. Так же и с напряжением: всё зависит от параметров вашего аккумулятора, но чаще всего подходит 12 В.

Толщина провода

Это важный параметр, так как чем больше площадь сечения, тем большую силу тока выдержит провод. Недобросовестные производители часто увеличивают толщину изоляционного материала, чтобы провод казался больше. Но на деле медная жила тонкая и не качественная. Поэтому стоит обратить внимание на спайку у зажима, где можно будет увидеть толщину жилы. Оптимальный диаметр – 9,5 мм. Также важно, чтобы провод был именно медный.

Читайте так же:
Схема присоединения выключателя света

«Крокодилы»

Так называемые «крокодилы» — это зажимы, которые прилепляются на клеммы автомобильного аккумулятора. Выбирая стартовые провода, нужно обратить внимание на две важных характеристики.

Первое — это соединение пусковых проводов и зажимов. Оно обязательно должно быть выполнено на пайке, так как в местах соединения из-за повышенного сопротивления возможна потеря напряжения.

Второе – провода должны быть подсоединены к обеим половинкам зажима. Также на «крокодилы» должна быть нанесена изоляция, чтобы избежать перегревания или искрения. Ещё один момент: чем больше площадь соприкосновения «крокодила» с клеммой, тем лучше.

Изоляция

Некачественная изоляция может начать крошиться или трескаться. Особенно это актуально в мороз. Изоляция должна выдерживать температуры от -40 до 80 градусов, быть гибкой, эластичной и прочной. Немаловажным фактором является и её толщина: слишком толстая изоляция лишит провод гибкости, что увеличит место для его хранения.

Нет, эта характеристика важна не только для внешней привлекательности стартовых проводов. Цвет нужен, чтобы не перепутать полюса: красным обычно обозначается «плюс», а чёрным – «минус».

Блок питания

Мы не будем рассматривать покупку каких-либо блоков или трансформаторов, если уж и покупать, то новую батарею! Мы рассмотрим возможность использовать то, что есть под рукой. Скажу сразу — зарядное устройство от того же шуруповерта подойдет лишь для сверления переспелых бананов, мощность его слишком низкая.

В идеале подойдет понижающий, мощный трансформатор 12 В, например от компьютерного бесперебойника. Мощность такого трансформатора обычно 350-500 ватт. Но у меня не было в наличии такого трансформатора, зато было много компьютерных блоков питания. Уверен, что если у кого-то имеется различный электронный хлам, компьютерные АТХ в нем обязательно завалялись.

Устаревший компьютерный АТХЭто один из первых представителей компьютерных АТХ блоков питания.

Компьютерный АТХ-блок вполне подходит для шуруповерта, нагрузочная способность по шине +12 вольт позволяет снять токи 10-20 ампер. Хочется развеять небольшой миф — запихать блок в корпус батареи шуруповерта не получится, уж слишком большая плата у АТХ. Придется делать блоку отдельный корпус или оставить его в родном, металлическом корпусе. Недостаток родного корпуса — чувствительность к пыли, а ведь даже самый маленький ремонт — это много пыли.

Шильдик старого китайского АТХДовольно слабенький блок, по шине +12В нагрузка всего 10 А. По возможности, лучше выбирать блоки с более мощной двенадцативольтовой шиной.

Отличие фирменного от китайского

Рассмотрим фото, на котором показаны 2 блока питания, фирменный справа и Aliexpress слева. У них заявлены одинаковые параметры 12В 5A. Даже без микроскопа видно большое отличие, у фирменного в 2 раза больше размер конденсаторов, трансформатора и алюминиевых радиаторов в виде пластин.

Читайте так же:
Расчет сечения кабеля по силе тока калькулятор

Фирменный сможет выдерживать заявленные 5 Ампер без перегревов, за счёт этого срок службы будет очень большой. У китайского срок службы будет гораздо меньше, нагрев выше, пульсации напряжения на выходе приличные и будут значительно увеличиваться при максимальной нагрузке.

Марки сварочного кабеля и их характеристики

Прежде всего, следует понимать, что сварочный кабель испытывает нагрузки не только от инвертора, но и со стороны внешних условий. Трение о поверхность (в том числе асфальт, бетон и и.п.), высокие и низкие температуры, падение предметов – это привычные и неотвратимые неблагоприятные факторы. Поэтому при выборе кабеля необходимо учитывать рабочие параметры оборудования и условия его эксплуатации. Для начала нужно определиться, какие существуют кабели и чем они отличаются.

Гибкий сварочный кабель КГ

Одна из наиболее распространенных марок кабеля. Расшифровывается очень просто – кабель гибкий. Хорошо показал себя в работе с постоянным током до 1000В или переменным до 600В и частотой до 400 Гц. Провод предназначен для коммутации сварочного оборудования к сети 220 или 380 вольт, подключения к массе или держателю.

Сварочный провод КОГ1

От предыдущего аналога данный кабель отличается меньшим диаметром жил. Из-за этого он получился более гибким и характеризуется меньшим радиусом поворота. Такая особенность востребована для работы в труднодоступных местах или в случаях, когда нужно поднести электрод под непривычным – слишком острым или, наоборот, развернутым углом. Также гибкий кабель практичен во время работ на высоте, при потолочной сварке, когда шнур специалист наматывает на руку, чтобы облегчить его удержание. Проводка рассчитана для работы от сети 220 воль с частотой тока 50 Гц.

Буква «Н» в аббревиатуре несет информацию о том, что изоляционная оболочка кабеля негорючая. Она изготовлена из специального материала с повышенными показателями жаропрочности и выдерживает температуру свыше 200 градусов по Цельсию. Это проводник можно использовать даже в условиях возгорания, когда срочно требуется выполнить электросварочные работы.

Выдерживая экстремальные температурные условия, кабель востребован бригадами МЧС, пожарной охраны, ремонтниками на морских судах и т.п. В промышленности и быту провод востребован при работе на больших объектах, когда сварщику приходится прокладывать магистраль энергоснабжения через только что проваренные участки металла. Изоляция, соприкасаясь с горячим металлом, не плавится.

Сварочный кабель КГ-ХЛ

Индекс «ХЛ» информирует о том, что кабель отлично переносит холод. В его составе есть специальный каучук, снижающий вероятность растрескивания изоляции на морозе при изгибе. Он остается достаточно гибким даже при температуре в -60 градусов Цельсия. Поэтому востребован специалистами, работающими в условиях крайнего Севера. Поэтому практикующим специалистам, которым приходится часто работать на морозе, стоит обратить внимание на данный продукт.

Читайте так же:
Розетка или кабель для вытяжки

В кабеле место центральной жилы установлена спиралеобразная трубка. Такая конструкция способна пропускать внутри проволоку, которая замкнет цепь и инициирует электрическую дугу. Проволока может быть как цельной, так и полой с флюсом внутри. Предназначен кабель для полуавтоматической сварки, а его цена зависит от диаметра. Из-за особенностей устройства, в частности, из-за полой конструкции кабель служит недолго – примерно 1,5 года. Может работать при температурах до -10 градусов Цельсия и рассчитан на прохождение переменного или постоянного электрического тока напряжением 42/48 вольт.

Маркировка обозначает, что в изоляции присутствует полихлорвинил. Благодаря этому оболочка более вынослива к истиранию и отлично подходит для работ, требующих мобильности сварщика. Перемещаясь по площадке, он может смело тащить кабель по основанию, даже если оно из бетона. Кабель рассчитан на передачу электропотока напряжением 127-220В и работу в широком температурном режиме: от 40 градусов мороза до 40 градусов тепла. Недостаток такого кабеля – очень слабая гибкость. Он не подходит для проводника к электродержателю. Чаще всего он востребован в качестве проводника от электрической сети до сварочного аппарата.

Проводник выдерживает высокие температуры, вплоть до 80 градусов Цельсия. Изоляция не только при годна для использования в жарких условиях, но и отлично противостоит размножению плесени или грибка. Поэтому его приобретают для работы в условиях повышенной влажности.

Медные проводники востребованы на рынке, поскольку они обладают гибкостью, стойкостью к перегибам. Алюминиевые проводники после нескольких перегибов начинают ломаться. Кроме того, при одинаковом сечении проводов, медь имеет более высокую проводимость. Подбирая сечение медных проводов, необходимо правильно выбирать сечение. При выборе большого сечения, можно потратиться впустую, а при выборе меньшего сечения можно спровоцировать короткое замыкание, пожар. Безопасность служит главной причиной правильного выбора сечения проводника, в соответствии с имеющимися правилами и табличными данными от ПУЭ.

Правильно подобранное сечение кабеля не даст смонтированной сети перегреться, сможет помочь выдержать кратковременную нагрузку, которая в несколько раз превышает номинальный показатель величины. Это формирует определенный токовый запас при увеличении количества, мощности сетевых энергопотребителей. Загруженный по максимальному показателю провод не будет нагреваться, создавая опасность возгорания. Стоит отметить, что если кабель проложен закрытым способом и перегрелся, отыскать, где точно находится место его деформации сложно. Требуется заменять проводку на протяжении всего участка. Штробить стены и впоследствии выполнять ремонт помещения.

Читайте так же:
Подключение диода подсветки выключателя legrand

Какую нагрузку выдерживает медный провод различного сечения?

Чтобы определить уровень нагрузки любого медного кабеля, необходимо использовать следующее правило: 1 квадратный миллиметр медного провода выдерживает 10 ампер тока. Это значит, что необходимо сделать перевод амперов в киловатты для лучшего понимания. 10 ампер равняется примерно 2 киловатта мощности, в среднем. Поэтому, кабель, который имеет сечение в 1,5 квадратных миллиметров, выдерживает 3,5 киловатт. Такая же методика подсчета действует на проводники с другими сечениями.

При этом важно понимать, что в трехфазной сети на 380 вольт параметры тока с мощность другие. Также много зависит от того, какие материалы были применены, чтобы изготовить проводник. Медные с алюминиевыми проводами, имеющими одно сечение, выдерживают разную нагрузку. Медь способна выдержать больше нагрузки, чем алюминий.

Таблица расчета нагрузки медных проводников

Провод на 1,5 квадратных миллиметров сможет выдержать 3,3 киловатта, провод на 2,5 квадратных миллиметров выдержит 4,5 киловатта. Провод, который достигает 4 квадратных миллиметров сечением выдерживает около 6 киловатт. Данные, представленные в таблице, актуальны для однофазной цепи, рассчитанной на 220 вольт, и медных проводов. В трехфазной цепи показатели будут другими.

Выбирая сечение следует учитывать несколько важных параметров. Это нагрузка, оказываемая на проводники, и фаза. То есть, необходимо знать общее количество электрических приборов. Отталкиваясь от этого параметра, можно уже выбирать автоматический выключатель, номинал которого будет близок к силе тока, которую может пропустить через себя провод.

Чтобы подключить обычную домашнюю розетку, достаточно будет использовать медный провод, рассчитанный на 2,5 миллиметровое сечение в квадрате. К такой розетке возможно будет сделать подключение утюга, гладильной доски и даже обогревателя с мощностью в 3 киловатта. При этом в сумме мощность всех электрических потребителей не должна быть больше 3,5 киловатт. Это около 16 ампер.

Для лампы необходим кабель, имеющий сечение в 1,5 квадратных миллиметров. На кухню с электрической плитой следует выбирать провод с мощностным запасом. Как правило, достаточно 6 квадратных миллиметров, в зависимости от мощности электрической плиты.

В результате, имея представление о нагрузке, которая выдерживает проводник, можно сделать правильный выбор. При этом следует внимательно учитывать материалы проводникового состава со способами и монтажа.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector