Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сип 2х16 максимальный ток. Кабель СИП — крепление и подключение

Сип 2х16 максимальный ток. Кабель СИП — крепление и подключение

СИП-4 2х16 – не имеет несущей жилы, а только токопроводящие, то он не используется для самих воздушных магистралей, а только для подводов электроэнергии от этих магистралей к конечным потребителям.

Данный провод может использоваться в составе сетей для освещения общественных мест.

Цены за метр СИП-4 2х16

ВидРуб. за 1 м.
Стоимость оптомОт 20 руб. за 1 м.
Цена в розницуОт 23 руб. за 1 м.

Уважаемые покупатели! Информацию об актуальных ценах и наличии узнавайте у менеджеров по телефонам или почте, т.к. цены из-за валютных колебаний постоянно меняются! Стоимость на сайте дана справочно и может не соответствовать действительности!

Преимущества провода этой марки:

  • сокращение эксплуатационных расходов за счет значительного снижения ремонтных работ;
  • длительный период бесперебойной эксплуатации. Срок службы материала доходит до 40 лет;
  • устранение риска возникновения пожара при падении кабеля на землю;
  • снижение габаритов подвески;
  • исключение появления коротких замыканий.

Другой кабель этой марки. Выберите необходимое сечение, чтобы узнать подробнее:

Для конструирования и постройки электрических сетей подачи напряжения необходимо использовать специальные материалы. Кабель СИП имеет подходящие технические характеристики для использования в осветительных или воздушных электросетей.

СИП – самонесущий силовой изолированный провод, который используется для передачи электричества в силовых сетях. Данный электрокабель применяется для прокладки и распределения электрической энергии в сети с напряжением, не превышающим 35 кВ.

Фото — кабель СИП-2

Преимущества СИП кабеля:

  1. Система электро-обеспечения работает даже при соединениях или падении проводов;
  2. Благодаря специальной конструкции, на поверхности кабелей не намерзает лед и снег, что значительно продлевает работоспособность сети электрического питания;
  3. Кабельная продукция требует меньшего отсечения земли, что удобно при прокладке электросетей в условиях города;
  4. Практически исключается вероятность воровства электроэнергии или незаконного подключения;
  5. Сечение провода можно подобрать под любые потребности;
  6. Производитель утверждает, что продукция изолирована таким образом, что садящиеся на кабель птицы не пострадают от тока.

Как правильно выбрать

Учитывая, что провод используется для ответвления от магистральных сетей, часто нарастить медный кабель от СИП не имеет особых проблем. Главное – это правильно выбрать нужно сечение и прочие параметры.

Фото — кабель СИП на воздушной линии

Существуют разные типы проводов , чаще всего кабель типа СИП классифицируется по сечению: 4х16, 2х16, 4х50, 4х25, 4х35 и т. д. Вместе с этим, провода можно распределять по типу изоляции жил и техническим характеристикам:

Маркировка кабеля помимо обозначения конкретной группы также обязательно включает в себя сечение провода, дату изготовления, номер партии и дополнительные сведения от производителя.

Какие технические характеристики имеет СИП-кабель:

  1. Допустимая нагрузка для проводов типа 1, 2 и 4 – 0,66/1 кВ; для кабеля 3: до 35 кВ;
  2. Частота сети: 50 Гц;
  3. Условия эксплуатации: от — 50 градусов до +50;
  4. При этом установка и натяжка возможны только при температуре до -20;
  5. Приблизительный срок службы проводки: 50 лет.
  6. Многие производители также предоставляют на свою продукцию гарантию, чаще всего на 5 лет.

Как установить провод

Монтаж не занимает большого количества времени, кабель СИП легко можно подключить своими руками, но соединение требует согласования с государственными службами. Перед тем как вводить провод в дом, нужно получить разрешение у энергопоставляющей компании.

Пошаговая инструкция , как осуществляется подключение и крепление СИП кабеля:

Видео: производство проводов СИП 4 и СИП 5

Обзор цен

Купить провод этой марки, крепеж для СИП кабеля и прочие доборные элементы можно в любом магазине электротоваров. Также часто домашние мастера приобретают коммуникации непосредственно на заводах. Стоимость провода 4*25:

ГородЦена, рублейГородЦена, рублей
Уфа87Пермь89
Владивосток88Волгоград89
Воронеж89Екатеринбург89,5
Иркутск88Казань88
Красноярск89Москва89,3
Нижний Новгород88Новосибирск88,5
Омск89,5Ростов-на-Дону88
Самара89Хабаровск89

Цена на кабель СИП может существенно меняться в зависимости от региона (в Челябинске стоимость метра СИП-4 будет ниже, чем в Москве) или метража. Продажа в розницу всегда обходится дороже, чем оптом. Каждый завод предлагает выгодные условия при приобретении партии проводов (Севкабель, Камкабель и прочие).

Многие видели в интернете картинку «китайский электрик» и смеялись над бедолагой с громадной гирляндой кабелей. Познакомимся ближе. Это СИП, который пришел на смену устаревшей воздушной линии электропередач, где провода крепились на изоляторах и разносились в стороны чтобы избежать перехлеста и короткого замыкания. Новая система лишена таких недостатков, каждая жила покрыта изоляцией и соединены вместе в одну конструкцию. Для прокладки такого кабеля не требуются специальные столбы с изоляторами, опоры можно ставить на большем расстоянии, нет такого понятия, как нахлест проводов во время ветра. Применяют его в сетях до 35 тысяч Вольт, для электрификации жилых домов, уличного освещения и прочих нужд. Рассмотрим назначение и основные технические характеристики СИП.

Как расшифровывается

Первым делом нужно отметить, что расшифровка маркировки СИП выглядит следующим образом:

  • С — самонесущий;
  • И — изолированный;
  • П — провод.

Обращаем ваше внимание, что согласно аббревиатуре это все же провод, а не кабель, каким его многие считают.

Также хотелось бы отметить, что приставка «А» в конце маркировки (к примеру, СИП-1А), говорит о том, что нулевая жила покрыта изоляцией. Приставка «н» в свою очередь означает, что токоведущие жилы изготовлены из алюминиевого сплава, а буква «т» в конце марки свидетельствует о том, что изоляция стойкая к повышенным температурам +90°С (кратковременно +120°С).

Читайте так же:
Заполнение протоколов измерения кабеля по постоянному току

Конструкция

Перед тем, как рассматривать устройство провода СИП, хотелось бы сказать, что на сегодняшний день существуют следующие марки проводника: СИП-1, -1А, -2, -2А, -3, -3, -4, -5. Виды и различия каждой марки мы сейчас и предоставим.

СИП-1 производят для сетей 380 В. Это четырехпроводной кабель из алюминия или алюминиевого сплава, три жилы покрыты светостойким полиэтиленом, устойчивому к ультрафиолетовому излучению, а четвертая без оплетки со стальным сердечником, выполняет роль несущей и нейтральной.

У СИП-2 все жилы изолированы, несущая, в том числе.

СИП-3 — это одножильный сталеалюминевый кабель с оболочкой из сшитого светостабилизированного полиэтилена.

У СИП-4 все четыре жилы изолированы термопластичным светостабилизированным полиэтиленом, но отсутствует несущая отдельная жила.

СИП-5 также не имеет отдельной несущей жилы, остальные покрыты оболочкой из сшитого полиэтилена, количество жил две и более.

По техническим характеристикам СИП-1, СИП-2, СИП-4 и СИП-5 рассчитаны на номинальное напряжение до 1 кВ, СИП-3 до 35 кВ.

Из остальных параметров хотелось бы выделить:

  • диапазон температур эксплуатации от -60 до + 50°С;
  • климатическое исполнение УХЛ (умеренно холодный климат);
  • монтаж линии возможен при -10 градусов Цельсия;
  • гарантийный срок эксплуатации 5 лет;
  • заявленный срок службы не меньше 45 лет.

Подробнее характеристики СИП, такие как минимальный радиус изгиба, сопротивление, токовая нагрузка, масса и сечение жил, смотрите в таблицах:

Условия прокладки

Прокладка провода не требует особых навыков. С помощью с этим справится практически любой человек, ознакомившись с правилами.

Предоставим поверхностный обзор монтажа самонесущего изолированного провода. На опоре специальными металлическими скрепами устанавливаются крепления для анкеров, которые будут держать специальные зажимы. Заводится СИП на опоры методом протяжки, предварительно на столбах устанавливают раскатные ролики, с защитным слоем пластика, предотвращающие порчу изоляции протягиваемого кабеля и заблаговременно заведенным канатом-лидером его растягивают, сматывая с катушки.

При монтаже нужно избегать волочения по земле и веткам деревьев. С помощью динамометра устанавливают допустимое натяжение линии. После этого провод фиксируют в пролетах. Стыковка и отвод линии производится герметичными зажимами. Электрический контакт осуществляется прокалыванием защитного слоя шипами. Подключение может осуществляться под напряжением, конструкция позволяет производить данную процедуру безопасно.

Подробно процесс монтажа провода СИП рассмотрен на видео ниже:

Обзор монтажных работ

Область применения

Как мы уже сказали выше, самонесущий изолированный провод принято использовать в сетях до 35 кВ. Чаще всего его применяют в магистралях воздушных ЛЭП, а также для ответвления от ВЛ к вводу в здания. Если вы хотите , то в этом случае как раз понадобится провод СИП, с помощью которого можно организовать ввод на даче либо в частном доме. Помимо этого данный проводник используют для наружного освещения.

Кстати существуют аналоги СИП. К примеру, аналогом СИП-1 является финский проводник АМКА. Вместо СИП-2 можно использовать французский провод марки Торсада. Аналогом СИП-3 является еще один финский проводник — SAX или же польский PAS-W. Ну и что, касается марок СИП-4/СИП-5, их можно заменить проводами, разработанными по шведской технологии — EX Four Core ALUS либо польской AsXsn.

Производители

Последнее, о чем хотелось бы рассказать, рассматривая технические характеристики провода СИП — какие производители являются наиболее качественными на сегодняшний день. Из отечественных заводов изготовителей наиболее высококачественной продукцией обладают следующие:

  • ООО «Камский кабель»;
  • ОАО «Рыбинсккабель»;
  • ООО « ГК «Севкабель»;
  • ЗАО «Завод Москабель».

Пользуясь продукцией этих производителей шанс попасть на подделку или некачественный проводник очень маленький. Однако если вы сомневаетесь в том, что выбранная вами марка изделия соответствует ГОСТ, рекомендуем выполнить простую проверку —

Самонесущий изолированный провод СИП-4 2х16

Изолированный самонесущий кабель СИП-4 линий с двумя жилами сечением 16 мм 2

Провод самонесущий изолированный (СИП) предназначен для передачи электроэнергии в воздушных линиях электропередачи и ответвлений к вводам в жилые дома и хозяйственные постройки, расчитан на переменное напряжение 0,66/1 кВ номинальной частотой 50Гц.

Провода СИП долговечны, способны к бесперебойной работе даже в агрессивных климатических и химических условиях, предполагают возможность монтажа без отключения линии, высокой прочности к механическим повреждениям, что является их существенными техническими преимуществами.

Областью применения проводов СИП являются ответвления к вводам зданий и построек жилого и хозяйственного значения, а также магистральных воздушных линий электропередач. В случае прокладки в пожароопасных зонах проводов СИП на изоляцию наносят специальное огнезащитное покрытие, позволяющие создать дополнительные меры противопожарной защиты.

Общие технические характеристики СИП.

Изоляция – светостабилизированный сшитый полиэтилен.

Устойчивы к температурам от -50°С до +50°С.

Стойкость к воздействию солнечной радиации.

Прокладка проводов должна проводиться при температуре не ниже -20°С.

Радиус изгиба при прокладке – не меньше 7,5 диаметров провода.

Рабочая температура жил +90°С.

В аварийном режиме или перегрузке предельно допустимая температура +130°С.

Срок службы до 40 лет.

Гарантийный срок 3 года.

Самонесущий изолированный провод СИП-4 2х16 применяется только для питания электроприемников и конечных потребителей. Не используется в воздушных магистральных линиях электропередач. В конструкции проводника отсутствует несущая нулевая жила, только токопроводящие жилы. Провод СИП-4 2х16 может также использоваться в осветительных сетях на общественных территориях.

Код ОКПО: 35 5332.

Расшифровка названия

Расшифровка СИП-4 2х16: самонесущий изолированный провод; число алюминиевых жил 2-4; площадь поперечного сечения составляет 16 квадратных миллиметров.

Особенности и преимущества

  • Провод СИП-4 2х16 исключает риск возникновения короткого замыкания;
  • Технико-экономическое обоснование: позволять снизить издержи на ремонтные работы. За счет чего эксплуатационные расходы уменьшаются;
  • Длительный срок эксплуатации. При соблюдении требований производителей рабочий период составляет не менее 40 лет;
  • Габаритные размеры подвески снижены.
Читайте так же:
Выключатель света заднего хода вк403

Применение

Провод СИП-4 2х16-0,6/1 применяется в воздушных сетях с номинальным рабочим напряжением 20 и 35 кВ при промышленной частоте 50 Гц, категория помещения 2 и 3 согласно ГОСТ 15150-69. Самонесущий изолированный провод СИП-4 2х16 может эксплуатироваться в климатических зонах с отметками У и Х (умеренный и холодный климат). Также может работать в химически агрессивной среде на территориях промышленных объектов и засоленных прибрежных морских и иных районах.

Обеспечивается нормальный режим работы при условии, что рабочая температура находится в пределах допустимого диапазона. СИП-4 является экологически безопасным изделием, не выделяет в окружающую среду химически вредных активных веществ выше уровня предельно допустимой концентрации.

Длительно-допустимые токовые нагрузки кабелей

Таблица допустимых токов по сечениям проводов

Токи, протекающие по кабелю, нагревают проводник. Это не относится к полезному действию тока, как например, нагревание спирали лампочки или электрической плитки. Поэтому мы и не учитываем это действие, когда рассчитываем общую мощность потребления. Однако забывать о расходе энергии на нагревание проводов не следует, так как это может привести к печальным последствиям.

Величина тока, протекающего по проводам, зависит от мощности устройств-потребителей, так как мощность, выделяемая на самих проводах, пренебрежимо мала — в связи с малым удельным сопротивлением металлов, используемых для провода и в кабеле проводки. Ток течет только тогда, когда мы включаем в сеть приборы. При этом суммарный ток в каждый момент времени определяется только мощностью приборов (связанной с сопротивлением), потребляющих энергию в сети именно в этот момент времени. Но при расчете сети по току и мощности всегда необходимо брать только ситуации, когда одновременно включены все потребляющие устройства. Только такой подход дает возможность застраховаться от всех возможных перегрузок. Но и это еще не все. В момент включения многие устройства потребляют так называемый стартовый ток, который может быть процентов на 10–20 выше по потреблению от стационарной работы данного устройства. Это связано у некоторых устройств с трудностью запуска — разгона массивных роторов, создания рабочих перепадов давления и так далее. Поэтому при выполнении расчета требуется делать поправку еще и на это.

Допустимый длительный ток для кабелей

Токонесущие провода под действием тока нагреваются всегда. Весь вопрос только в количестве выделяемой теплоты. С одной стороны, она зависит от протекающего тока, удельного сопротивления материала проводника, его сечения, с другой — от факторов отведения тепла в условиях прохождения проводов: от количества проводов и их близости, изоляции, которая препятствует теплоотводу, наличия коробов или каналов, в которые заправлен кабель, скрытности проводки. И вообще, от климатических факторов, действующих на кабель в местах прохождения проводов: вентиляции, открытого пространства и так далее.

Качество проводки и старение

В результате действия всех этих многочисленных факторов провод, систематически нагревающийся от проходящего по нему тока, с точки зрения безопасности может быть:

  • Надежным носителем тока и напряжения. У такого провода срок будущей безаварийной работы можно считать неограниченным.
  • Старым или стареющим носителем электроэнергии. Качество провода за время эксплуатации снизилось, ухудшилась изоляция, стыки и соединения проводов потеряли часть проводимости. Старение провода имеет склонность со временем накапливаться и способствовать увеличению скорости старения и возрастанию отрицательных факторов.
  • Опасной проводкой электроэнергии. Режим работы таков, что аварии вероятны. Это выражается в увеличении нагрева проводов на обычном токе, неравномерности нагрева из-за ухудшения изоляции, окислении контактов, ухудшении равномерности сечения проводов из-за естественного для металлов окисления. Неравномерности тоже имеют свойство усиливать старение и локально ухудшать качество.

Температура, таким образом, является очень важным показателем безопасности работы электрической проводки. Кроме того, температурный режим сам по себе способен ухудшать проводку, а в случаях превышения предельного порога приводить к авариям. В результате допустимые токовые нагрузки кабелей должны быть уменьшены.

Например, есть такое правило, что каждые 8° лишнего нагрева кабеля по току ускоряют процессы (и химические, и физические) в материале в два раза. Это отражается на характеристиках проводника (особенно алюминиевого) и ухудшает характеристики изолятора.

Изоляция и температура

Изоляция в результате нагрева сама может стать источником опасных и вредных факторов. Например, ПВХ при увеличении температуры ведет себя так:

  • 80 °С — размягчение;
  • 100 °С — выделение HCl (летучего вредного газа, хлористого водорода, который при растворении в воде становится соляной кислотой). С повышением температуры процесс усиливается. При 160 °С его уже выделится 50%, при 300 °С — 85%;
  • 210 °С — плавление;
  • 350 °С — начинается возгорание углеродной основы ПВХ.

Это касается твердого ПВХ, мягкий содержит много добавок-пластификаторов, которые улетучиваются и способны загореться уже при 200 °С.

Размягчение, тем более плавление, кроет в себе другую опасность — могут сблизиться несущие ток провода, что обычно приводит к КЗ и возгоранию.

По соображениям безопасности верхней границей температуры проводов, по которым проходит электрический ток, установили 65 °С. Это при окружающей температуре воздуха 25 °С, земли — 15 °С.

Задача выдержать такую норму нагрева состоит в том, чтобы для всего разнообразия условий подобрать сечения для проводов из разных материалов, применяемых в электротехнике, достаточные для безопасного, то есть без накопления тепла, прохождения тока.

Обязательным условием является то, что имеется в виду допустимый длительный ток для кабелей, а не кратковременные перегрузки.

Читайте так же:
Московский завод кабель провод

От внезапных перегрузок по току провода и кабели должны защищать автоматы на щите питания.

Причем их номиналы подбираются так, чтобы они были выше токов, возникающих при кратковременных, но допустимых перегрузках, но ниже опасных для сети перенапряжений.

Структура проводки потребляющей сети

Потребляющая сеть состоит из нескольких групп потребителей. В каждой из них свой характер нагрузок и режим токов, следовательно, и проводка должна соответствовать правилам безопасности. Самое главное правило: должна быть обеспечена высокая нагружаемость там, где нагружено. То есть вводные провода, несущие всю тяжесть потребления в сети, должны быть самыми большими по сечению, поскольку через них идет расход энергии на всю мощность нагрузок в рассматриваемой сети.

Пример. Расчет сечения кабеля для квартирной потребляющей сети

В таблице приведены приборы потребления

Номинальная мощность,
кВт

Ток шины из формулы суммарной мощности

Формула суммарной мощности

при KИ , коэффициенте использования, равном 75% и cos j = 1,

получается в диапазоне I = 41–81 А. Для проводки, учитывающей любые возможные варианты мощностей подключаемых электроприборов, следует брать верхнее значение и запас на будущее порядка 10–20%. Поэтому принимаем максимальный ток, равный 100 А.

Возможно, такая нагрузка ляжет на шины домовой сети тяжким бременем, и электроснабженческая организация не разрешит иметь столько потребителей сразу, однако выбор проводов не должен зависеть от таких «политических» вопросов. Тем более что проводка в старых домах уже демонстрирует недальновидность прежних ограничений.

Сечение шин, подведенных к квартирам, надо принимать как данность. Если мы делаем разводку в квартире сами, то делим ее на несколько подсетей по группам по току потребляющих устройств. От шин щитка питания каждая подсеть будет запитана отдельно. И выполнять ее нужно с расчетом на максимальное потребление именно в этой подсети.

ПУЭ — правила устройства электроустановок

Для регламентации безопасности, касающейся всего, что связано с электроэнергией, существует система правил, которые начали разрабатываться с самого начала использования электроэнергии (1899 год, Первый всероссийский электротехнический съезд) и приводиться в систему, близкую к современной, сразу после Великой Отечественной войны в 1946–1949 годах. И существуют и продолжают разрабатываться и сейчас — в России, Белоруссии и на Украине.

Электробезопасность — это очень серьезно, несмотря на расхождения во взглядах где-то еще. У нас, например, предусматриваются и штрафы за несоблюдение правил устройства электроустановок для граждан, должностных лиц и предпринимателей и для юридических лиц.

То, что касается безопасности электропроводки, собрано в 1 разделе в 3 главе.

В таблицах отображен допустимый длительный ток для кабелей для множества вариантов проводов, металлов (разное удельное сопротивление), изоляции, характера (одножильный – многожильный), сечения провода, а также способов прокладки кабеля.

Полный текст 3 главы из 1 раздела 7-го издания ПУЭ имеется в следующем файле. Допустимый длительный ток для кабелей в них представлен в таблицах 3.1.7.4 – 3.1.7.11.

Для нашего примера построим таблицу, разбив всех потребителей на группы, в каждой группе посчитаем суммарную мощность, ток и найдем по ПУЭ соответствующее ему сечение кабеля для меди и алюминия.

В нашем случае выделим подсети и просчитаем для каждой из них суммарную мощность и максимальный ток. Из ПУЭ сделаем выбор сечения провода для медных проводов и алюминия:

Американский калибр проводов

Американский калибр проводов (AWG от англ.  American Wire Gauge ) — американская система маркирования диаметра 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 0,51 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.

Содержание

Расчётные формулы [ править | править код ]

Формула перевода номера калибра в диаметр в дюймах (inch) и миллиметрах:

d n = 0.005   i n c h × 92 36 − n 39 = 0.127   m m × 92 36 − n 39 =0.005

для определения метрических значений калибров типа 000 или 0000 в формулу следует подставить на единицу меньшее количество нулей, взятое c обратным знаком: например, для калибра 000 (три нуля) следует подставлять −2, для 00000 (пять нулей) — −4.

Калибр для известного диаметра может быть вычислен по формуле:

Упрощённая приблизительная формула вычисления сечения провода по AWG:

Эмпирические правила [ править | править код ]

Шестая степень отношения диаметров двух соседних калибров AWG очень близка к 2 (2,0050, что превосходит 2 всего на четверть процента), из чего вытекают следующие простые правила:

  • удвоение диаметра провода ведёт к уменьшению калибра на 6 (то есть провод AWG 8 примерно вдвое тоньше провода AWG 2 );
  • удвоение площади сечения провода ведёт к уменьшению калибра на 3 (так, два провода AWG 14 примерно соответствуют одному проводу AWG 11 по площади сечения);
  • уменьшение калибра на 4 увеличивает ток плавления провода в два раза (например, медный провод AWG 18 плавится при токе 83 А , а аналогичный медный провод AWG 14 — при токе 166 А ).

Также известно, что уменьшение калибра на 10 (например с 10 на 1/0) увеличивает площадь и вес примерно в 10 раз и уменьшает сопротивление примерно в 10 раз.

Таблица перевода номеров AWG в дюймы и миллиметры [ править | править код ]

AWGДиаметрКоличество витковПлощадьСопротивление
медной жилы [Комм. 2]
Допустимая токовая нагрузка медной жилы с изоляцией при 60/75/90 °C(A) [1]Примерный метрический витой эквивалентТок плавления
(медь) [Комм. 3] [2]
дюймыммв дюймев смкруговой милмм 2(Ом/км)
(мОм/м)
Ом/кфут
(мОм/фут)
по Прису
(

Многожильные провода AWG [ править | править код ]

Калибр AWG используется и для описания многожильных проводов. В этом случае он соответствует по сечению общей площади сечения отдельных проводников. Пространство между проводниками не включается в площадь сечения. Если используются круглые в сечении проводники, то свободное пространство занимает около 10 % площади провода, поэтому многожильный провод должен быть на 5 % более толстым, чем одножильный того же сечения.

Многожильные провода обозначаются тремя числами: калибр провода целиком, количество проводников и калибр проводника. Количество проводников и калибр проводника разделены косой чертой. Например, 22 AWG 7/30 — это многожильный провод размером 22 AWG, собранный из семи проводников 30 AWG.

Диапазон передачи мощности

В установках промышленного мониторинга часто необходимо проложить длинные кабели для питания электронного устройства, например, камеры. Здесь необходимо учитывать очень важный периметр — «падение напряжения» на кабеле. Многие установщики не знают о последствиях влияния текущего потока, протекающего через силовые кабели, а проблема электроснабжения является основой при проектировании любой системы видеонаблюдения.

Производители оборудования предоставляют фиксированное значение напряжения питания для данного устройства, например 12В постоянного тока, но не сообщают диапазон этого напряжения (минимальное и максимальное значение). При проведении практических испытаний, мы предположили, что для камеры 12В напряжение может упасть до 11 В. Ниже этого значения могут возникнуть помехи или потеря видеосигнала. Так что падение напряжения на кабеле между блоком питания и камерой может составлять максимум 1В. Многие пользуются готовыми счетчиками мощности, но не знают теоретических и практических вопросов. Поэтому мы постараемся представить их в этой статье.

Каждый провод имеет сопротивление (сопротивление) больше 0. Когда через провод с заданным сопротивлением течет ток, происходят два явления.

1. Происходит падение напряжения по закону Ома.

2. Электричество преобразуется в тепло по закону Ома.

Каждый провод представляет собой резистор (резистор). Ниже предоставлена схема замены двухжильного кабеля (включая только сопротивление).

Следует учитывать падение напряжения на каждом проводе, поэтому общее сопротивление (R) двухжильного кабеля будет: R = R1 + R2 .

Ниже представлена принципиальная схема падения напряжения в двухпроводном кабеле:

где:
Uin – напряжение питания, например, от блока питания,
I – ток, протекающий в цепи,
R1 – резистанция (сопротивление) первой жилы кабеля,
R2 – резистанция (сопротивление) второй жилы кабеля,
UR1 – падение напряжения на первой жиле кабеля,
UR2 – падение напряжения на второй жиле кабеля,
L – длина кабеля,
RL – нагрузка, наример, камеры,
URL – напряжение на нагрузке.

После подачи напряжения от источника питания ( Uin ) на кабель подключение нагрузки ( RL ) в системе начинает течь ток ( I ), что вызывает падение напряжения на кабеле ( UR1 + UR2 ). Соотношение выглядит следующим образом: выходное напряжение на нагрузке уменьшается из-за падения напряжения на кабеле .

Для расчета падения напряжения (Ud) была использована следующая формула для постоянного и переменного нпряжения (1-фазное):

где:
Ud – падение напряжения, измеренное в вольтах (В),
2 – постоянное число, полученное в результате того, что мы вычисляем падение напряжениядля двух кабелей,
L – длина кабеля, выраженная в метрах (м),
R – сопротивление (сопротивление) одиночного проводника, выраженное в омах на километр (Ом/км),
I – ток, потребляемый нагрузкой, выраженный в амперах (А).

Как видите, падение напряжения зависит не от величины входного напряжения, а от тока, длины и сопротивления провода.

Подавляющее большинство промышленных камер имеют переменное энергопотребление. Это связано с тем, что инфракрасный осветитель включается ночью, что увеличивает энергопотребление. Например, камера потребляет 150 мА днем и 600 мА ночью. Не рекомендуется подавать на камеру более высокое напряжение, чтобы компенсировать потери на шнуре питания, так как падение напряжения меняется. При длинной линии питания и включенной инфракрасной подсветке, напряжение питания камеры будет правильным. Выключение подсветки снизит потребление тока камеры и увеличит напряжение нагрузки, что может повредить камеру.

Для расчета падения напряжения потребуются значения сопротивления одиночного провода в Ом/км. Методика расчета этих значений будет описана далее в статье. В таблице есть гтовые данные для нескольких сечений кабелей.

Источник питания 12В постоянного тока, двухжильный кабель сечением 0,5 мм 2 и длиной 50 м, камера (нагрузка) с потребляемым током 0,5А (500 мА). Подставляем эти значения в формулу.

Приведенные выше расчеты показывают, что падение напряжения на этом двухпроводном кабеле составляет 1,78 V (2 x 0,89 V). то, конечно, сумма падений напряжений на отдельных проводах. Таким образом, напряжение на нагрузке снизится до значения:
12 V – 1,78 V = 10,22 V, как показано на рисунке ниже.

Мы можем легко рассчитать процент потери напряжения на кабле питания, используя формулу:

где:
Ud% – потери напряжения на проводе, выраженные в процентах (%),
Ud – падение напряжения,
Uin – входное напряжение.

После подстановки в формулу, вычислим снижение напряжения на нагрузке в %, т.е. потери на линии электропередачи.

Учтите, что проблема падения напряжения, особенно при низких напряжениях питания, очень серьезна. Если мы увеличим напряжение питания, падение напряжения на проводе будет таким же, но процентное падение напряжения на нагрузке будет меньше.

Как в предыдущем примере: двухжильный кабель с сечением 0,5 мм 2 и длиной 50 м, камера ( нагрузка) с потребляемым током 0,5А (500мА), а также источник питания 24 В постоянного тока.

Потери в линии снабжения:

Как видите, падение напряжения на кабеле составит 1,78 V, что снизит напряжение на нагрузке с 24 В до 22,22 В или на 7,4%, что не повлияет на работу нагрузки.

Как в примерах выше: двухжильный кабель с сечением 0,5 мм 2 и длиной 50 м, камера (нагрузка) с потребляемым током 0,5А (500мА), но блок питания 230 В постояннного тока.

Потери в линии снабжения:

Как видите, падение напряжения на кабеле будет 1,78 V, что снизит напряжение на нагрузке с 230 В до 228,2 В, то-есть на 0,77%, что не повлияет на характеристики нагрузки.

Были проанализированы три корпуса блока питания для разных напряжений. Падение напряжения такое же и не зависит от уровня напряжения питания. В то время как в установках 230 В падение напя напряжения может быть серьезной, вызывая неисправность подключенного устройства.

Для приведенных выше расчетов нам потребовались значения в Ом/км. Чтобы самостоятельно рассчитать сопротивление одиночного проводника, нам необходимо знать,Это выражается формулой для расчета так называемый, второй закон Ома. В нем говорится, что сопротивление участка проводника с постоянным пересечным сечением пропорциально длине проводника и обратно пропорционально его площади поперечного сечения.

Это выражается формулой для расчета сопротивления проводника длиной L и сечением S:

где:
R – сопротивление одиночного проводника, выраженное в омах (Ом),
p – сопротивление (удельное сопротивление) проводника (Oм мм 2 /m) соответствующее материалу, из которого изготовлен проводник (для меди всегда подставляется значение 0,0178),
L – длина проводника, выраженная в метрах (м),
S – площадь сечения проводникав квадратных миллиметрах (мм 2 ).

Для меди удельное сопротивление составляет 0,0178 (Ω мм 2 /м), что означает, что 1 м проводника с поперечным сечением 1 мм 2 имеет сопротивление 0,0178 Ом (для чистой меди). Это значение является ориентировочным и может варьироваться в зависимости от чистоты и обработки меди. Например, дешевые китайские кабели содержат медные сплавы с алюминием и другими примесями, что приводит к увеличению удельного сопротивления и, следовательно, их сопротивления, а также к большому падению напряжения. Удельное сопротивление алюминия составляет 0,0278 (Ω мм 2 /м).

Рассчитываем сопротивление (резистанцию) медного провода длиной 1000 м и сечением 0,75 мм 2 .

Таким образом, одиночный кабель длиной 1000 м имеет сопротивление 23,73 Ома.

Зная приведеннную выше формулу и закон Ома, очень легко рассчитать максимальный ток для заданного расстояния проводника с определенным поперечным сечением (в мм 2 ). Мы включаем цифру 2 в формулу, потому что мы будем рассчитывать реальную длину для 2 проводов.

У нас имеется кабель длиной 30 м с поперечным сечением 2 х 0,75 мм 2 .

Для начала рассчитываем сопротивление провода.

Для системы 12В мы предполагаем падение напряжения на 1В. Это означает, что напряжение на нагрузке снижается до 11В. Максимальный ток рассчитывается по закону Ома.

У кабеля витая пара имеет 4 пары проводов. Рассчитываем падение напряжения, передаваемое 1 паре при токе, потребляемом нагрузкой 500 мА (0,5А) и длиной 40 м UTP K5, который имеет поперечное сечение 0,19625 мм 2 , питание 1,2В.

Для начала рассчитываем сопротивление кабеля (витая пара UTP K5 имеет сечение 0,19625 мм 2 ):

По закону Ома рассчитываем полное падение напряжения на 2 жилах для тока 500мА (0,5А).

Таким образом, падение напряжения на линии питания будет 3,62В, а напряжение на приемнике будет 8,38В (12 В – 3,62 В = 8,38 В).

Можем также рассчитать по закону Ома максимальный ток при падении напряжения на 1В для установки, питаемой от 12В, что означает, что напряжение на нагрузке снижается до 11 В.

В расчетах использовалась 1 пара витой пары. Очень часто, чтобы уменьшить падение напряжения, для передачи мощности используются 2, 3 или 4 пары компьютеров на витой паре. Они соединены параллельно, что увеличивает поперечное сечение и, таким образом, снижает сопротивление линии, что связано с меньшими потерями напряжения.

В таблице ниже указан максимальный ток, который можно передать по кабелю определенной длины и сечения, чтобы падение напряжения на нагрузке не превышало 1В. Расчеты производились для 2-х проводов.

В следующей таблице показан максимальный ток, который может быть передан по витой паре определенной длины, чтобы падение напряжения на нагрузке не превышало 1В. Расчеты были выполнены для передачи энергии с помощью 1, 2, 3 и 4 пар кабелей витой пары для популярных категорий 5 и 6.

Для всех вышеперечисленных расчетов необходимо знать сечение проводника, выраженное в квадратных миллиметрах. Этот параметр не следует путать с диаметром.

Для более толстых кабелей, например, силовых, производители и дистрибьюторы указывают поперечное сечение в квадратных миллиметрах (мм 2 ). Однако для более тонких кабелей, например, телекоммуникационных или информационных, диаметр кабеля указывается в миллиметрах (мм) и в этих случаях мы должны преобразовать диаметр в поперечное сечение.

Ниже представлен чертеж, показывающий разницу между сечением и диаметром проводника:

где:
S – сечение проводника, выраженное в квадратных миллиметрах (мм 2 ),
D – диаметр проволоки в миллиметрах (мм),
r – радиус проволоки — (половина диаметра) в миллиметрах (мм),
L – длина кабеля.

Формула для расчета сечения:

π – число пи, математическая константа= 3,14

Компьютерная витая пара UTP категории 5е. Производитель дает диаметр S=0,5 мм. Вычисляем поперечное сечение в мм 2 .

Таким образом, провод диаметром 0,5 мм имеет поперечное сечение всего 0,19623 мм 2 .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector