Напряжение в материале провода

Напряжение в материале провода

При изменении напряжения в материале провода от σm до σп длина провода в соответствии с законом Гука из­- менится на величину

(8.24)

где Емодуль упругости провода, Па (10 -7 кгс/мм 2 ), по табл. 8.8.

Новая длина провода Lп при условиях п

Подставим в последнее уравнение длины провода Ln и Lm, определенные по выражению (8.22), а изменения дли­- ны провода ΔL1 и ΔL2 — по выражениям (8.23) и (8.24) и получим

.

В последнем уравнении, и в дальнейшем, подразумева­- ются напряжения провода в низшей точке. Учитывая, что длина провода Lт очень мало отличается от длины проле­- та l, заменим в последнем выражении Lт на l и получим уравнение состояния провода в пролете:

(8.25)

При известных климатических условиях т, т. е. при из­- вестных γm, θт. σт, уравнение состояния провода являет­- ся кубическим относительно неизвестного σn для заданных новых климатических условий γп, θn:

Обычно в качестве известных климатических условий т в (8.25) выбираются такие, при которых напряжение в материале провода σт является наибольшим. Это наиболь­- шее напряжение принимается равным допустимому — [σ]. Подставив в правую часть (8.25) допустимое напряже­- ние [σ], а также удельную нагрузку γ[σ] и температуру θ[σ], соответствующие условиям, при которых в проводе возни­- кает наибольшее напряжение, можно из (8.25) найти на­- пряжение провода в условиях монтажа ВЛ. Определив σn по выражению (8.20) можно найти стрелу провеса, ко­- торая будет в условиях монтажа при θn и γn. Именно так для различных значений θn строят так называемые мон­- тажные кривые, определяющие значение наибольшей стре­- лы провеса при монтаже в зависимости от изменения тем­- пературы.

8.5. Критическая длина пролета

Наибольшие напряжения в однородном (монометалли­- ческом) проводе могут возникнуть в следующих климати­- ческих условиях:1) при наибольшей нагрузке; 2) при на­- именьшей температуре воздуха. Наибольшая нагрузка обычно возникает при гололеде с ветром. Расчетная темпе­- ратура при гололеде равна —5°С. Обозначим соответству­- ющие условия γнб, θγнб и σγнб. Наименьшая температура θнм обычно соответствует —40°С, при этом нет гололеда и ветра и на провод действует только удельная нагрузка от его веса γ1. При низкой температуре провод сжимается и в нем возникают большие напряжения σθнм.

Соотношение напряжений при наибольшей нагрузке и наименьшей температуре зависит от длины пролета l. Проанализируем влияние температуры и нагрузки на про­- вод в зависимости от длины пролета, используя уравнение состояния провода (8.25).

Подставим в (8.25) l→0 и получим

Из последнего уравнения видно, что при малых длинах пролета наибольшее влияние на напряжение оказывает температура, а нагрузки не оказывают существенного влияния. При малых l наи­- большее напряжение будет при наименьшей темпера­- туре:

Если подставим в (8.25) l→∞, то, разделив на l 2 , по­- лучим

Рис. 8.8, Зависимость напряже­- ния в проводе от длины пролета

При больших длинах пролета наибольшее влия­- ние на напряжение оказывает нагрузка, а температура не оказывает существенного влияния. При больших l наиболь­- шее напряжение будет при наибольшей нагрузке: σнб = σγнб

На рис. 8.8 приведена зависимость l напряжения про­- вода σγнб при наибольшей нагрузке, т. е. при γнб, θγнб, оп­- ределяемая из (8.25), когда в качестве исходных условий выбраны [σ], γ1, θнм. Таким образом, кривая 1 — это зави­- симость σγнб (l), определяемая по (8.25) в таком виде:

(8.28)

Кривая 2 определяет зависимость от l напряжения при наименьшей температуре σθнм при γ1,θнм, причем в каче­- стве исходных условий в (8.25) приняты [σ], γнб, θγнм. За­- висимость 2 определяется из (8.25) так:

(8.29)

Критическая длина пролета lкр (см. рис. 8.8) — это та­- кая длина, при которой напряжение при наибольшей на­- грузке равно напряжению при наименьшей температуре. Выражение для lкр можно получить из уравнения (8.25), если принять наибольшее напряжение равным допусти­- мому. Для монометаллического провода

(8.30)

Если длина пролета меньше критической, то наиболь­- шее напряжение будет равно допустимому при наимень­- шей температуре. Если длина пролета больше критиче­- ской, то наибольшее напряжение будет равно допустимо­- му при наибольшей нагрузке.

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Напряжение в материале провода

Напряжения в материале провода

при изменении климатических условий

(уравнения состояния провода)

При разных атмосферных условиях в проводах будут возникать разные напряжения, а следовательно, будут разные стрелы провеса.

Нам нужно определить наибольшую стрелу провеса.

Пусть есть « m »-ные климатические условия с характеристиками:

Тогда

Предположим, климатические условия изменились. Стали какими-то « n »-ные условия: В этом случае:

. Длину провода в пролёте можно определить при « n »-ных условиях, зная Мы можем записать в этом выражении подставим и .

Получено сложное уравнение третьего порядка. Принимают, что последним членом в квадратных скобках можно пренебречь, ( =23·10 -6 ; =6300) – как пример для алюминия.

Оставшееся уравнение преобразуем:

Запишем это выражение более удобно. Примем, что « » отличается от « » на 2…3%. Таким образом, можно « » заменить на « ». Каждый член уравнения разделим на «». При перенесении членов из левой части в правую все знаки будем менять на обратные.

уравнение состояния провода (основное расчётное уравнение).

Это кубическое уравнение — решается чаще всего методом подбора, (это раньше, сейчас, на ЭВМ, методом половинного деления и другими).

Расчёт по этому уравнению можно проводить и для монометаллических и комбинированных проводов. Для комбинированных проводов в расчётное уравнение подставляются величины, характеризующие провод в целом (; и другие).

Таким образом, имея уравнение состояния провода, зная напряжения при « m »-ных условиях, мы можем найти напряжения в материале провода при любых атмосферных условиях.

Вопрос в том, какое напряжение является исходным. Отправной точкой будут являться допускаемые напряжения. При любых условиях напряжения в материале провода не должно быть больше допускаемой величины. Мы имеем три допускаемых напряжения, нужно определить которое нам нужно.

Напряжение в материале провода

При наиболь- шей нагрузке* и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

При наиболь- шей нагрузке и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

При наиболь- шей нагрузке и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

Алюминиевые А, АКП сечением, мм 2 :

Сталеалюминие- вые АС, АСКС, АСКП, АСК се- чением, мм 2 :

35—95 при А:С=6,0 и 6,13

120 и более при А:С= =6,11-6,25

120 и более при А:С= =4,29—4,39

150 и более при А: С= =7,71—8,04

185, 300 и 500 при А:С= =1,46

330 при А : С= =12,22

400 и 500 при А:С=17,93 и 18,09

Провода и тросы

Допустимое напряжение, % предела прочнос- ти при растяже­- нии

Допустимое напряжение, МПа, для проводов из алюминиевой проволоки

При наиболь- шей нагрузке* и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

При наиболь- шей нагрузке и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

При наиболь- шей нагрузке и низшей тем- пературе

При средне- годовой тем- пературе

ПС всех сече- ний

тросы ТК всех сечений

Из алюминиевого сплава сечением, мм 2

16—95 из спла- ва АН

16—95 из спла- ва аж

120 и более из сплава АН

Смотрите так же:  Обрыв провода на роторе

120 и более из сплава АЖ

* В районах, где толщина стенки гололеда превышает 22 мм, в сталеалюми- ниевых проводах сечением 120 мм 2 и более и при А:С=4,29—18,09, а также в стальных тросах сечением 95 мм 2 и более допускается повышение напряжения при наибольшей нагрузке до 60 % предела прочности. Однако при этом для тол­- щины стенки 20 мм напряжение в сталеалюминевых проводах не должно превы­- шать 45 %, а в тросах — 50 % предела прочности.

**В зависимости от разрывного усилия троса в целом

Стрела провеса (рис. 8.7,а)

Подставив в последнее выражение yA и y из уравнения цепной линии (8.16) и учитывая, что xA=l/2, получим

(8.17)

Длина провода от низшей точки до точки (х, у) равна

L0,x,y = y sh ,

Длина провода в пролете L (см. рис. 8.6) на основании последнего выражения при xA=l/2 равна

(8.18)

При практических расчетах вместо уравнения цепной линии (8.16) и вытекающих из него выражений (8.17) и (8.18) используют более простые уравнения параболы.

Разложим гиперболический косинус в ряд

(8.19)

При пролетах до 500—700 м стрелу провеса упрощенно определяют по уравнению параболы, полученному отбра­- сыванием всех слагаемых, кроме первого, в разложении (8.19):

(8.20)

где γ — удельная нагрузка на провод при данных климати­- ческих условиях; о —напряжение в низшей точке прово­- да при удельной нагрузке γ и тех же климатических усло­- виях; l — длина пролета.

При практических расчетах ВЛ с очень большими про­- летами, например при переходе через широкие водные про­- странства, стрелу провеса можно определять по выражению, учитывающему два первых слагаемых в (8.19).

Аналогично приведенному выше можно упростить (8.18), если использовать разложение гиперболического синуса в ряд:

В результате получим упрощенное выражение для дли- ны провода в пролете:

(8.21)

Длина провода в пролете при l до 500—700 м определя- ется упрощенным выражением, учитывающим два первых слагаемых в (8.21):

(8.22)

Отметим, что выражение (8.22) представляет известное уравнение длины дуги параболы (8.20). При более длин- ных, чем 500—700 м, пролетах для определения L следует учитывать три первых слагаемых в (8.21).

Использование уравнения параболы (8.20) соответст- вует допущению, физический смысл которого в том, что удельная нагрузка  равномерно распределена по длине пролета, а не по длине провода. Если говорить о нагрузке 1, то это допущение означает равномерное распределение веса провода по длине пролета. При таком допущении уравнение параболы (8.20) легко получить из условия рав­- новесия провода в пролете [5]. Длина провода в пролете отличается от длины пролета менее чем на 0,1 %, что го­- ворит о правомерности допущения при определении стрел провеса и длин проводов.

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Механические характеристики и допустимые напряжения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов

Материал и марки проводов

Приведенная нагрузка от собственной
массы, даН/(мм 2 • м)

Модуль упругости, МПа- 10

Температурный коэффициент линейного удлинения, град»1

Предел прочности при растяжении, МПа» 10, для алюминиевой проволоки марок

Наибольшее допускаемое напряжение, МПа • 10, для алюминиевой проволоки марок

Допускаемое напряжение при среднегодовой температуре, МПа • 10, для алюминиевой проволоки марок

Передача электроэнергии по проводам

Электрическая цепь состоит по меньшей мере из трех элементов: генератора, являющегося источником электрической энергии, приемника энергии и проводов, соединяющих генератор и приемник.

Электрические станции зачастую расположены вдали от мест потребления электроэнергии. На десятки и даже сотни километров между электростанцией и местом потребления энергии протягивается воздушная линия передачи. Провода линии передачи укрепляются на столбах изоляторами, изготовленными из диэлектрика, чаще всего из фарфора.

С помощью воздушных линий, составляющих электрическую сеть, ток подводится к жилым и промышленным зданиям, в которых расположены потребители энергии. Внутри зданий электрическая проводка выполняется из изолированных медных проводов и кабелей и называется внутренней электропроводкой.

При передаче электроэнергии по проводам наблюдается ряд нежелательных явлений, связанных с сопротивлением проводов электрическому току. К этим явлениям относятся потери напряжения, потери мощности в линии, нагрев проводов.

Потери напряжения в линии

При прохождении тока на сопротивлении линии создается падение напряжения. Сопротивление линии R л можно вычислить, если известны длина линии l (в метрах), поперечное сечение провода S (в квадратных миллиметрах) и удельное сопротивление материала провода ρ :

(в формуле стоит цифра 2, так как нужно учесть оба провода).

Если по линии проходит ток l , то падение напряжения в линии Δ U л по закону Ома равно: Δ U л = IR л .

Так как в линии часть напряжения теряется, то в конце линии (в приемнике) оно будет всегда меньшим, чем вначале линии (ни зажимах генератора). Уменьшение напряжения на приемнике за счет падения напряжения в линии может нарушить нормальную работу приемника.

Пусть, например, лампы накаливания нормально горят при напряжении 220 В и подключены к генератору, дающему напряжение 220 В. Предположим, что линия имеет длину l = 9 2 м, сечение провода S = 4 мм 2 и удельное сопротивление ρ=0,0175.

Сопротивление линии: R л = ρ( 2l/S) = 0,0175(2 х 92)/4 = 0,8 ом.

Если через лампы проходит ток I = 10 А, то падение напряжения в линии составит: Δ U л = IR л = 10 х 0,8 = 8 В . Следовательно, на лампах напряжение будет меньше напряжения генератора на 2,4 В: U ламп = 220 — 8 = 212 В. Лампы будут горсть с недокалом. Изменение тока, проходящего через приемники, вызывает изменение падения напряжении в линии, в результате чего меняется и напряжении на приемниках.

Пусть в рассмотренном примере отключается одна из ламп, и ток в линии уменьшится до 5 А. При этом падение напряжения в линии уменьшится: ΔUл = IRл = 5 х 0,8 = 4 В.

На включенной лампе напряжение повысится до что вызовет заметное увеличение ее накала. Из примера видно, что включение или отключение отдельных приемником вызывает изменение напряжении па других приемниках за счет изменении падении напряжения в линии. Рассмотренными явлениями объясняются колебания напряжении, часто наблюдаемые в электрических сетях.

Влияние сопротивления линии на величину напряжения сети характеризуют относительной потерей напряжения. Выраженное в процентах отношение падении напряжения в линии к нормальному напряжению называется относительной потерей напряжения (обозначается Δ U %):

Δ U % = (Δ U л/ U) х100%

По существующим нормам провода линии должны быть рассчитаны так, чтобы потери напряжения но превосходили 5%, а при осветительной нагрузке не превышали 2 — 3%.

Часть электрической энергии, вырабатываемой генератором, переходит в тепловую и бесполезно затрачивается в липни, вызывая нагрев проводив. В результате энергия, получаемая приемником, всегда меньше энергии, отдаваемой генератором. Точно так же мощность, затрачиваемая в приемнике, всегда меньше мощности, развиваемой генератором.

Потери мощности в линии можно вычислить, зная силу тока и сопротивление линии: P потерь = I 2 R л

Чтобы характеризовать экономичность передачи энергии, определяют коэффициент полезного действия линии , под которым понимают отношение мощности, полученном приемником, к мощности, развиваемой генератором.

Так как мощность, развиваемая генератором, больше мощности приемника на величину мощности потерь в линии, то коэффициент полезного действия (обозначается греческой буквой η — эта) вычисляется, как: η = P полезн/( P полезн + P потерь)

где, Рполезн — мощность, затрачиваемая в приемнике, Рпотерь — потери мощности в линий.

Из ранее рассмотренном примере при силе тока I = 10 А потери мощности в линии ( R л = 0,8 Ом):

Рпотерь = I 2 R л = 10 2 х 0 ,8 = 80 Вт.

Полезная мощность Рполезн = U ламп х I = 212 х 10 = 2120 Вт.

Коэффициент полезного действия η = 2120/(2120 + 80) = 0,96 (или 96%), т.е. приемники получают лишь 96% энергии, вырабатываемой генератором.

Нагрев проводов и кабелей за счет тепла, выделяемого электрическим током,— вредное явление. При длительной работе в условиях повышенной температуры изоляция проводов и кабелей стареет, становится хрупкой и крошится. Разрушение изоляции недопустимо, так как при этом создается возможность соприкосновения оголенных частей проводов друг с другом и так называемого короткого замыкания.

Смотрите так же:  Методика измерение сопротивления изоляции

Прикосновение к оголенным проводам может вызвать поражение электрическим током. Наконец, чрезмерное повышение температуры провода может привести к воспламенению его изоляции и к пожару.

Чтобы нагрев не превосходил допустимой величины, нужно правильно выбирать сечение проводов. Чем больше сила тока , тем большее сечение должен иметь провод, так как с увеличением сечения уменьшается сопротивление, а следовательно, уменьшается количество выделяемого тепла.

Выбор сечения проводов по нагреву производится по таблицам, в которых указано, какой силы ток может проходить по проводу, не вызывая недопустимого перегре в а. Иногда указывают допустимую плотность тока, т. е. величину тока, приходящуюся на один квадратный миллиметр поперечного сечения провода.

Плотность тока Ј равна силе тока (в амперах), деленной на поперечное сечение провода (в квадратных миллиметрах): Ј = I/S а/мм 2

Зная допустимую плотность тока Ј доп, можно найти необходимое сечение провода: S = I/ Јдоп

Для внутренней электропроводки допустимая плотность тока составляет в среднем 6 А /мм2.

Пример . Необходимо определить сечение провода, если известно, что ток, проходящий через него, должен быть равен I = 15 А , а допустимая плотность тока Јдоп — 6 А мм 2 .

Решен ие . Необходимое сечение провода S = I/ Јдоп = 15/6 = 2,5 мм 2

Элементы домашней электросети. Провода. Шнуры. Кабели

Сравнение проводниковых материалов

Алюминий является одним из наиболее распространенных материалов при изготовлении проводов и кабелей. Его проводимость составляет примерно 62% проводимости меди , но из-за малой плотности алюминия проводимость на единицу массы в два раза больше, чем у меди.

Однако, по сравнению с медью алюминий имеет невысокую механическую прочность и пониженные контактные свойства. Одним из отрицательных свойств алюминия является быстрая окисляемость при соприкосновении с воздухом и образование на его поверхности тугоплавкой (с температурой плавления около 2000°С) пленки окиси. Окисная пленка плохо проводит электрический ток и поэтому препятствует созданию хорошего контакта.

Кроме того, при контакте алюминий-медь образуется «гальваническая пара», при которой алюминий, подвергаясь электрокоррозии, разрушается. Это ведет к ухудшению соединения. В качестве электрической изоляции применяют резину и пластмассу . В целях экономии дефицитных проводов с медными жилами в настоящее время для электропроводок применяют преимущественно провода и кабели с алюминиевыми жилами.

Различия проводниковых изделий

Имеющийся ассортимент проводов, шнуров и кабелей чрезвычайно разнообразен. Они различаются:

материалом токопроводящих жил (медь, алюминий, алюмомедь);

поперечным сечением жил (от 0,75 до 800 мм );

числом жил (одножильные и многожильные, от 1 до 37 жил);

изоляцией (резина, бумага, пряжа, пластмасса);

оболочками (резина, пластмасса, металл),

Рабочее и испытательное напряжение

Каждый провод, кабель, шнур имеет 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.

Влияние подключаемой нагрузки

Установочные провода должны соответствовать подключаемой нагрузке. Для одной и той же марки и одного и того же сечения провода допускаются различные по величине нагрузки, которые зависят от условий прокладки а значит и возможности охлаждения.

Пример. Провода или кабели, проложенные открыто, лучше охлаждаются чем проложенные в трубах или скрыто под штукатуркой.

Сечение токопроводящих жил выбирают исходя из предельно допустимого нагрева жил, при котором не повреждается изоляция проводов. Допустимые значения длительных токов нагрузки для проводов, шнуров и кабелей рассчитаны и приведены в Правилах устройства установок (ПУЭ).

Допустимая нагрузка (при прочих равных условиях) с увеличением сечения возрастает не пропорционально сечению, а медленнее.

Пример. При сечении 1 мм2 допустим ток 17 А. При сечении 1,5мм2 — не 25,5 А, а только 23 А.

При расположении нескольких проводов в общей трубе, в канале скрытой проводки, у словия их охлаждения ухудшаются, они также нагревают друг друга, поэтому допустимый ток для них должен быть уменьшен на 10. 20%.

Рабочая температура проводов и шнуров в резиновой изоляции не должна превышать +65°С, в пластмассовой — +70°С. Следовательно при комнатной температуре +25°С допустимый перегрев не должен превышать температуру +40. 45°С.

Изоляция проводов и кабелей

Провода изготавливаются с изоляцией на напряжение 380, 660 и 3000 В переменного тока, кабели — на все напряжения. У изолированного провода токопроводящая жила заключена в изолирующую оболочку из резины, поливинилхлорида или винипласта.

Для предохранения от механических повреждений и воздействий внешней среды изоляция некоторых марок проводов покрыта снаружи хлопчатобумажной оплеткой, пропитанной противогнилостным составом. Изоляция проводов, предназначенных для прокладки в местах, где имеется повышенная опасность их повреждения вследствие механических воздействий, защищена дополнительно оплеткой из стальной оцинкованной проволоки.

Расчет сечения жилы

Сечение жилы приблизительно определяется ее диаметром (S = 0,785d2), где d — диаметр жилы. Диаметр можно замерить штангенциркулем.

Если же под рукой нет штангенциркуля, то диаметр можно узнать следующим способом. 10. 20 витков очищенной от изоляции жилы следует намотать на толстый гвоздь, отвертку или другой стержень, плотно сжать витки провода и измерить обычной линейкой длину спирали. Разделив эту длину на число витков, узнают искомый диаметр жилы.

Дня определения сечения многожильных проводов и шнуров следует замерить диаметр одной жилки, вычислить ее сечение, затем величину сечения умножить на число жилок в проводе.

Точно сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В определяют, исходя из двух условий.

Первое условие. По условию нагревания длительным расчетным током: Iдоп > Iр,

где Iдоп— длительно допустимый ток для принятого сечения провода или кабеля и условий его прокладки. Приводятся данные в ПУЭ или справочной литературе; Iр — расчетный ток, А.

Второе условие. По условию соответствия сечения провода классу защиты: Iдоп > Кз х Iн.пл.,

где Кз — коэффициент защиты; Iн.пл — номинальный ток плавкой вставки, А.

Кз = 1,25 при защите проводников с резиновой и пластмассовой изоляцией во взрыво- и пожароопасных, торговых и т.п. помещениях плавкими предохранителями и автоматическими выключателями; при защите этих же проводников в невзрыво- и непожароопасных помещениях Кз = 1,0.

Осветительные проводки дополнительно рассчитывают на потерю напряжения. Допустимые длительные токовые нагрузки на провода и кабели, а также выбор пусковой и защитной аппаратуры, проводов и кабелей для отдельно устанавливаемых электродвигателей находят по справочникам.

Диапазон стандартных сечений жил

Диапазон стандартных сечений жил велик: от 0,03 до 1000 мм2. Нас будут интересовать сечения от 0,35 (минимальное сечение для присоединения бытовых электроприборов) до 16 мм2. Сечения жил изменяются по стандартным рядам: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2 (только медные); 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0 мм2 — медные, алюминиевые и алюмомедные жилы.

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) установлены минимальные сечения применяемых жил для зданий в мм2. Они составляют:

1/2,5 мм2 — для линии групповой и распределительной сетей;

2,5/4,0 мм2 — для линии до квартирных щитков с расчетным счетчиком;

4,0/6,0 мм2 — для питающей сети и стояков.

Здесь в числителе указаны в мм2 сечения медных жил, в знаменателе — алюминиевых и алюмомедных.

По условиям механической прочности ПУЭ установлены также наименьшие сечения S (или диаметр d) проводов для ответвлений от воздушных линий к вводам в дома. Они равны: для медных проводов, а также для проводов с несущим тросом 4 мм2 в пролете до 10 м или 6 мм2 в пролете до 25 м. Диаметр стальных и биметаллических проводов должен быть 3 и 4 мм, соответственно. Сечение проводов из алюминия и его сплавов — 16 мм2.

Смотрите так же:  Электрическая проводка в трехкомнатной квартире

При относительно малых значениях тока сечение жил определяется механической прочностью проводника, особенно в винтовых контактных зажимах. Исходя из этого, сечение медной жилы не должно быть меньше 1 мм2, алюминиевой — 2 мм2.

Совет. По сечению проводов полезно проверить, согласуются ли они с максимальной фактической нагрузкой, а также током защитных предохранителей или автоматического выключателя. При этом надо знать, что нагрузка не должна превышать 1 кВт на 1,57 мм2 сечения жилы.

Шнур — две или более изолированных гибких или особо гибких жил сечением до 1,5 мм2, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут быть наложены неметаллическая оболочка и защитные покрытия.

Шнуры предназначены для подключения электрических бытовых приборов к электрической сети (например, настольных ламп, пылесосов, электробритв). Жила обязательно применяется многопроволочная, кроме того, жилы шнура соединены между собой скруткой или общей оплеткой.

Соединительные шнуры для бытовых электроприборов и светильников весьма разнообразны. Они могут иметь две, три или четыре медные жилы сечением от 0,35 до 4,0 мм2 либо нормальной, либо повышенной гибкости.

Двухжильные шнуры применяют, если корпус прибора (светильника) не требует защитного зануления (заземления). Если зануление требуется, то пользуются трехжильным шнуром. Сечение зависит от силы тока присоединенного прибора (светильника).

Пример. Сечения шнуров, применяемых с различными группами электроприборов:

0,35 мм2 — применяется для шнуров к электробритвам;

0,5мм2 — для настольных ламп, вентиляторов, телевизоров;

0,75 мм2 — для утюгов мощностью до 500 Вт, холодильников, пылесосов.

Наиболее распространены шнуры:

нагревостойкие для утюгов и электроплиток;

в непромокаемой оболочке;

в оболочке золотистого и серебристого цвета для светильников с хрустальными элементами.

Шнуры могут быть белыми, серыми, коричневыми, красными, синими, голубыми, черными, желтыми, цвета слоновой кости. Длина шнуров нормируется:

2м — для холодильников, утюгов и бритв;

3,5 м — для стиральных машин;

6м — для полотеров и пылесосов.

Шнуры могут быть разделаны как с одного конца, так и с обоих концов, а также армированы неразборными вилками и приборными розетками.

Как выбрать нужный провод или кабель

Сечение жил в зависимости от нагрузки и материала (медь, алюминий) выбирается согласно «Правил устройства электроустановок».

Рассмотрим вопрос замен проводов, если нет точно необходимого варианта провода, кабеля, шнура.

Учет номинального напряжения

Нужно обратить внимание на номинальное напряжение предлагаемого на замену провода: оно должно быть не меньше напряжения сети.

Если провода не выходят за пределы квартиры, то номинальное напряжение провода должно быть не ниже 220 В.

Если же провода выходят за пределы квартиры, то номинальное напряжение провода должно быть не ниже 380 В.

Учет материала жил

Нужно обратить внимание на материал жил, имея в виду, что алюминиевые и алюмомедные провода всегда можно заменять медными. Медные провода нельзя заменять алюминиевыми и алюмомедными в следующих случаях:

если требуется гибкость (гибкие провода обязательно медные);

если провода присоединяются пайкой, а не винтовыми зажимами.

Учет сечения жил

Нужно обратить внимание на сечение жил. Оно должно соответствовать нагрузке в амперах, т.е. быть не меньше значений, указанных в ПУЭ. С другой стороны, сечение должно быть не слишком большим, иначе провод нельзя будет надежно присоединить к выключателям и штепсельным розеткам.

Но сечение не должно быть слишком малым, так как тонкий провод трудно зажать: он будет болтаться. Поэтому установлены наименьшие сечения жил для присоединения к винтовым зажимам: 1 мм2 — для медных и 2 мм2 — для алюминиевых проводов. При сечении 0,75 мм2 нужно подложить шайбу. Сечение проводов для воздушного ввода в здание по условиям механической прочности должно быть не меньше указанного выше.

Учет дополнительных условий

Однопроволочные провода всегда можно заменить многопроволочными (гибкими). Кроме того, надо обратить внимание на соответствие вида изоляции условиям прокладки. Так, провода, предназначенные для прокладки в сырых помещениях, можно прокладывать в сухих, но ни в коем случае нельзя в сырых помещениях прокладывать провода, предназначенные только для сухих помещений.

Нагревостойкие провода, например, провод марки ПРКА, предназначенный для внутреннего монтажа электроплит, нельзя заменять «обычными» проводами: их изоляция в плите просто сгорит.

В статье использованы материалы книги Корякин-Черняк С. Л. «Справочник домашнего электрика» .

Напряжение в материале провода

Систематический расчет проводов

Главной целью систематического расчёта является построение зависимостей изменения напряжения в проводе от длины пролёта и стрелы провеса от длины пролёта . Эти зависимости находят для определённых расчётных сочетаний климатических условий, приведенных в таблице 2.2.1

Таблица 2.1 Расчётные сочетания климатических условий

Расчетная удельная нагрузка

Сочетания климатических условий

Прежде чем начать систематический расчет, необходимо определить длины критических пролетов. Длина первого критического пролёта — это такая длина, при которой напряжение в материале провода равно допустимому при двух смежных режимах (режима минимальных температур и режима среднегодовых условий). Она определяется по следующей формуле:

Тогда длина первого критического пролёта:

Длина второго критического пролёта — это пролёт такой длины, при котором напряжение в материале провода равны между собой, как в режиме минимальных температур, так и в режиме наибольших нагрузок. Она определяется по формуле:

где — наибольшая из удельных механических нагрузок, для нашего расчёта .

Тогда длина второго критического пролёта:

Длина третьего критического пролёта — это пролёт такой длины, при котором напряжение в материале провода равны между собой и равны допустимому в режимах наибольших нагрузок и среднегодовых условий. Она определяется по формуле:

При в качестве m-ных условий принимаем: ,,;

прив качестве m-ныхусловий будем принимать: , ,.

Получаем следующие расчётные интервалы:

Дальнейший расчёт будем вести по следующим длинам пролёта:

Напряжение в материале провода определяем по основному уравнению состояния провода в пролёте:

где — искомое напряжение;

, и — удельная механическая нагрузка, температура и напряжение соответствующего расчётного режима.

Теперь найдем уравнения для определения искомых напряжения и стрелы провеса для длины пролета L3=239,57 м во всех расчетных режимах.

Первый режим. Искомое напряжение определим исходя из следующего уравнения:

Методом подбора вычисляем значение даН/мм 2 . По полученному значению напряжения вычисляем стрелу провеса по выражению:

где — длина пролёта, соответствующая данной расчётной точке;

— напряжение в материале провода в соответствующем расчётном режиме при выбранной длине пролёта;

— удельная нагрузка в расчётном режиме, для которого производится определение стрелы провеса.

Для всех последующих режимов и длин пролетов уравнения будут идентичными. Результаты систематического расчета сведем в таблицу 2.2 и изобразим графически на рисунках 2.1 и 2.2

Таблица 2.2 Результаты систематического расчёта

Похожие статьи:

  • Пускатель магнитный нереверсивный без теплового реле Магнитный пускатель ПМЛ-1220 220В Наличие: от 10 до 100 Магнитный пускатель ПМЛ-1220 используется для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, отключения и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с […]
  • Заземление гру Заземление гру п. 2.2.19 ПБ 12-529-03: 2.2.19. Надземные газопроводы при пересечении высоковольтных линий электропередачи, должны иметь защитные устройства, предотвращающее падение на газопровод электропроводов в случае их обрыва. […]
  • Мостовая схема соединения 8. Мостовые схемы ЭКСПЕРИМЕНТ 8 Мостовые схемы После проведения данного эксперимента Вы сможете распознавать, собирать и уравновешивать мостовую схему. * Источник постоянного напряжения * Один потенциометр 10 кОм * Резисторы — 1/4 Вт, […]
  • Как подключить стабилизатор ресанта Как подключить стабилизатор напряжения ресанта как подключить стабилизатор Ресанта АСН 10000 Н/1-Ц Lux Зарегистрирован: 15 авг 15:46 Я живу в 5-и этажном общежитие и в вечернее время у нас падает напряжение до 190-180В Вот купил […]
  • Удельная тепловая мощность тока единицы измерения Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца Кулоновские и сторонние силы при перемещении заряда q вдоль электрической цепи совершают работу A. Рассмотрим однородный проводник с сопротивлением R, к концам которого приложено напряжение U. […]
  • Как обозначается 3 фазы Как определить начала и концы фаз обмотки асинхронного двигателя Напряжения сети и схемы статорных обмоток электродвигателя Если в паспорте электродвигателя указано, например, 220/380 в, это означает, что электродвигатель может быть […]