Как правильно выбрать подходящий кабель

Одним из наиболее важных аспектов проектирования и построения любой части электрической системы является определение правильного размера и типа кабеля, который будет использоваться для каждой цепи. Слишком маленький размер кабеля – риск перегрева кабеля; слишком большой, и вы потратите деньги на лишнюю медь, которая вам не нужна. Кроме того, важно определиться, какой сорт лучше использовать – обычную медную или луженую, со стандартной изоляцией из ПВХ или с тонкостенной изоляцией.

Выбрать подходящий кабель поможет производственная компания ЕнергоАльянс.

Как правильно выбрать подходящий кабель

Характеристики кабеля

Кабели обычно указываются с использованием следующих свойств:

Свойство  Описание
Площадь поперечного сечения проводника Выраженное в mm² и описывает полную площадь поперечного сечения медного проводника. Иногда вы можете увидеть кабель, обозначенный как кабель 1 мм или 2 мм без знака ², но важно отметить, что это не означает диаметр кабеля. Это часто может привести к путанице, поэтому просто помните, что основной характеристикой кабеля будет площадь поперечного сечения его проводника, и кабель никогда не будет определяться только по его диаметру.
Количество и размер проводника Выражается как количество проводников заданного диаметра. Так, 28 / 0,30 означает, что имеется 28 нитей диаметром 0,30 мм каждая. 
Номинальный ток Выражается в амперах (А) и представляет собой максимальный непрерывный или «рабочий» ток, который может безопасно переносить кабель.
Общий диаметр Это диаметр, включая изоляцию, обычно выражается в мм. 
 Сопротивление Это сопротивление проводника, выраженное в Ом на метр ( Ом / м), и важно при определении падения напряжения.

Выбор кабеля

При выборе кабеля для конкретного приложения следует учитывать следующие моменты:

1. Допустимая нагрузка по току

Каждый компонент или устройство, подключенное к цепи, будет иметь потребление тока, связанное с его работой, и важно, чтобы кабель, подающий питание на них, был способен пропускать обычно ожидаемый ток, плюс запас прочности. Если это невозможно, это может привести к нагреванию кабеля и возгоранию. Хотя в цепи используются предохранители для защиты кабеля, сам кабель должен быть соответствующего номинала, чтобы предотвратить перегрев в нормальных условиях.

Если бы мы хотели подключить светильник, который, как мы знаем, имеет номинальную мощность 50 Вт, тогда, используя I = P / V, потребляемый ток будет 50 Вт / 12 В = 4,17 А. Это говорит о том, что вы можете использовать кабель с номиналом 4,17 А или выше, однако рекомендуется не разрабатывать схему, работающую на верхнем конце номинала кабеля, и поэтому вам следует выбрать кабель с некоторой дополнительной мощностью. В этом случае подойдет кабель 0,5 мм² (11 А) .

2. Падение напряжения

Все элементы электрической цепи, включая электрический кабель, имеют сопротивление, что означает, что будут потери энергии в виде падения напряжения по всей длине кабеля. Подобно тому, как лампочка преобразует электрическую энергию в тепло и свет из-за своего сопротивления и таким образом вызывает падение напряжения, медный проводник имеет сопротивление и преобразует часть проводимой энергии, вызывая падение напряжения таким же образом. Разница в том, что падение напряжения на лампочке (или другой нагрузке) полезно, поскольку именно оно заставляет ее работать, но падение напряжения на кабеле и других пассивных частях цепи нежелательно, поскольку это бесполезное преобразование энергии.

В системах низкого напряжения длина кабеля может существенно повлиять на падение напряжения. Даже длина кабеля в несколько метров для проводов с малым поперечным сечением может привести к значительным перепадам напряжения.

Существует общее практическое правило, которое гласит, что если вы не уверены, достаточно ли большой кабель для работы, увеличьте его размер. Это немного грубо и не очень научно, но это неплохое правило, поскольку увеличение размера кабеля никогда не повредит.

3. Материалы

Тонкостенный и стандартный ПВХ-кабель

Изоляция тонкостенного кабеля представляет собой более твердый ПВХ с лучшими электроизоляционными свойствами для данной толщины и имеет ряд преимуществ по сравнению со стандартным кабелем из ПВХ.

Во-первых, он легче, что означает значительную экономию веса при использовании больших жгутов проводов,.

Во-вторых, он имеет более широкий диапазон рабочих температур: максимум около 105 ° C по сравнению с примерно 70 ° C для стандартного ПВХ.

В-третьих, более твердый ПВХ более устойчив к истиранию и порезам, чем стандартный ПВХ, обеспечивая большую защиту и большую надежность.

Единственным недостатком тонкостенного кабеля является то, что его изоляция менее гибкая, чем у стандартного ПВХ. Как правило, это не проблема с кабелем меньшего размера, но для кабеля большего размера может быть предпочтительнее использовать стандартную изоляцию из ПВХ, если, например, прокладка кабеля связана с резкими изгибами.

Луженый медный кабель

Сердечник большинства кабелей изготовлен из простой меди, которая, хотя и является отличным электрическим проводником, со временем окисляется под воздействием влаги. Этот слой оксида меди обычно имеет коричнево-черный цвет, и если он вступает в реакцию с кислотами, он может образовывать зеленовато-коричневый цвет, который выглядит как зеленовато-синий слой. Это окисление может ухудшить характеристики проводника, вызывая повышенное сопротивление и плохой электрический контакт, а там, где влага растягивает жилы кабеля из-за капиллярного действия, это часто может означать отрезание значительной длины, чтобы снова найти блестящую медь.

В большинстве случаев вредное воздействие можно свести к минимуму, используя термоусадочные муфты , герметичные соединители , клеммы с клеевым покрытием, защитные гели и т.д. Для защиты от влаги, где окружающая среда особенно агрессивна, например, при использовании на море, может быть предпочтительным использовать кабель с лужеными жилами. Это когда на стандартный простой медный проводник наносится слой олова перед тем, как его покрыть изоляцией. Олово не вступает в реакцию в присутствии влаги, но сохраняет хорошую проводимость, что улучшает долговременные характеристики кабеля. Недостатком является то, что он немного дороже и доступен более ограниченный диапазон размеров и цветов по сравнению с простой медью. Ленты с заземляющей оплеткой, не имеющие изолирующего слоя, также обычно покрываются оловом для защиты.

Кабель с двойной изоляцией

Если кабель будет использоваться в агрессивных средах, где он подвержен экстремальным температурам и механическому износу, может быть уместен кабель с двойной изоляцией. В этом кабеле часто используются луженые медные проводники с тонкой внутренней изоляцией и более толстым, часто резиновым, внешним изоляционным слоем для защиты проводника.

силовой медный кабель

Резюме

Поэтому при выборе кабеля необходимо убедиться, что:

  • Он имеет достаточный номинальный ток для ожидаемой нагрузки в цепи, включая запас прочности.
  • Предполагаемая длина кабеля не вызовет падения напряжения более чем примерно на 3%.
  • Свойства материала подходят для применения.
Читайте обзоры:

-->