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.

Пример.

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, мм²:

· 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 мм².

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 2,5мм². 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 мм², то для алюминиевых 4 мм²

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;

· 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.