Защо се изчислява кабелът, кабелът

Проводниците и кабелите, през които потоците от електрически ток са основна част от електрическата инсталация.

След това трябва да се направи изчисление на напречното сечение на проводника, за да се гарантира, че избраният проводник отговаря на всички изисквания за надеждност и безопасна работа на електрическата инсталация.

Безопасната работа е, че ако изберете секция, която не съответства на текущите си товари, това ще доведе до прекомерно прегряване на проводника, топене на изолацията, късо съединение и пожар.

Следователно, въпросът за избора на напречното сечение на телта трябва да се вземе много сериозно.

Какво трябва да знаете, за да изберете правилния проводник?

Основният индикатор, по който се изчислява проводникът, е неговият дългосрочен допустим текущ товар. Просто казано, това е сумата на тока, която може да премине за дълго време.

За да намерите стойността на номиналния ток, е необходимо да изчислите силата на всички свързани електрически уреди в къщата. Помислете за пример за изчисляване на напречното сечение на жицата за обикновен двустаен апартамент. Списъкът на необходимите устройства и тяхната приблизителна мощност са показани в таблицата.

След като е известно захранването, изчисляването на напречното сечение на тел или кабел се намалява до определяне на съпротивлението на тока въз основа на тази мощност. Можете да намерите текущата сила по формулата:

1) Формулата за изчисляване на тока за еднофазна мрежа от 220 V:

  • където P е общата мощност на всички електрически уреди W;
  • U - мрежово напрежение, V;
  • Kи= 0.75 - коефициента на едновременност;
  • - за домакински уреди.

2) Формулата за изчисляване на тока в трифазна мрежа от 380 V:

Знаейки размера на тока, напречното сечение на проводника се намира в таблицата. Ако се окаже, че изчислените и табличните стойности на токовете не съвпадат, тогава в този случай изберете най-близката по-голяма стойност. Например, изчислената текуща стойност е 23 A, изберете най-близкия по-голям 27 A според таблицата с напречно сечение от 2,5 mm2 (за медна нишка, положена във въздуха).

Представям на вашето внимание таблиците за допустимо токово натоварване за кабели с медни и алуминиеви проводници с PVC изолация.

Всички данни не се вземат от главата, а от нормативен документ GOST 31996-2012 "ЗАХРАНВАЩИ КАБЕЛИ С ПЛАСТМАСОВА ИНОВАЦИЯ".

ВНИМАНИЕ! За четирипроводни и петпроводни кабели, при които всички проводници с еднакво напречно сечение, когато се използват в четирижилни мрежи, стойността от таблицата трябва да се умножи с коефициент 0,93.

Например имате трифазно натоварване P = 15 kV. Необходимо е да изберете меден кабел (чрез въздух). Как да изчислим напречното сечение? Първо, е необходимо да се изчисли текущото натоварване на базата на тази мощност, за това ние прилагаме формулата за трифазна мрежа: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 A.

Съгласно таблицата за токовите натоварвания, изберете напречно сечение от 2,5 mm2 (за него допустимото напрежение е 27А). Но тъй като имате четирижилен кабел (или тук няма голяма разлика), съгласно инструкциите на GOST 31996-2012, избраната текуща стойност трябва да бъде умножена с коефициент 0,93. I = 0,93 * 27 = 25 А. Какво е допустимо за нашия товар (номинален ток).

Въпреки че с оглед на факта, че в този случай много производители произвеждат кабели с понижена секция, бих ви препоръчал да вземете кабел с марж, с напречно сечение с порядък по-висок - 4 mm2.

Кой кабел е по-добре да използвате мед или алуминий?

Днес, за инсталирането както на отвореното окабеляване, така и на скритите, разбира се, медните проводници са много популярни. Мед, в сравнение с алуминий, е по-ефективен:

1) тя е по-силна, по-мека и в местата на наклон не се счупва в сравнение с алуминий;

2) по-малко податливи на корозия и окисляване. При свързването на алуминия в кутията за свързване, местата на усукване се окисляват с течение на времето, това води до загуба на контакт;

3) проводимостта на медта е по-висока от алуминия, като същото напречно сечение от медни проводници може да издържи на по-голямо натоварване от алуминий.

Недостатъкът на медните проводници е тяхната висока цена. Тяхната цена е 3-4 пъти по-висока от алуминия. Въпреки че медните кабели са по-скъпи на цена, те са по-често срещани и по-популярни от алуминия.

Изчисляване на напречното сечение на медни проводници и кабели

След като изчислихме товара и определихме материала (мед), ще разгледаме пример за изчисляване на напречното сечение на проводниците за отделни групи потребители, използвайки примера на двустаен апартамент.

Както знаете, целият товар е разделен на две групи: мощност и осветление.

В нашия случай основното захранване ще бъде изходната група, инсталирана в кухнята и в банята. Тъй като са инсталирани най-мощните уреди (електрическа кана, микровълнова печка, хладилник, бойлер, пералня и др.).

За тази група розетки изберете тел с напречно сечение от 2,5 мм2. При условие, че натоварването ще бъде разпръснато в различни изходи. Какво означава това? Например, в кухнята, за да свържете всички домакински уреди, имате нужда от 3-4 гнезда, свързани с меден проводник с напречно сечение от 2,5 мм2 всеки.

Ако цялото оборудване е свързано чрез един изход, тогава няма да е достатъчно напречно сечение от 2,5 мм2, в този случай използвайте проводник с напречно сечение от 4-6 мм2. В хола за захранване на контактите може да се използва тел с напречно сечение от 1,5 мм2, но окончателният избор трябва да се направи след подходящи изчисления.

Захранването на цялото осветление се извършва с напречно сечение от 1,5 мм2.

Трябва да се разбере, че мощността в различните части на окабеляването ще бъде различна, а напречното сечение на захранващите проводници също е различно. Най-голямата му стойност ще бъде в уводната част на апартамента, тъй като цялата товар минава през него. Напречното сечение на захранващия кабел на входа е 4 - 6 mm2.

При монтаж на електрическа инсталация се полагат проводници и кабели от PVS, марка VVGng, PPV, APPV.

Най-често срещаните марки кабели и кабели:

PPV - меден плосък дву- или трижилен с единична изолация за поставяне на скрити или фиксирани отворени проводници;

APPV - алуминиев плосък дву- или трижилен с единична изолация за поставяне на скрити или фиксирани отворени проводници;

PVA - меден кръг, броят на проводниците - до пет, с двойна изолация за поставяне на отворени и скрити кабели;

ШВВП - меден кръг с усукани проводници с двойна изолация, гъвкави, за свързване на битови уреди към източници на електроенергия;

VVG - меден кабел кръгли, до четири ядра с двойна изолация за полагане в земята;

БДС - меден кабел, едножилен с изолация от двойна PVC (поливинилхлорид), P - плосък (проводящи проводници са разположени в една равнина).

Допустим ток за медни проводници

Медните проводници получиха преобладаващо разпределение в електрическите мрежи, електротехниката и радиотехниката. Това се дължи на най-доброто съотношение на характеристиките на този метал:

  • Ниско съпротивление;
  • Ниска цена;
  • Висока механична якост;
  • Пластичност и гъвкавост;
  • Висока устойчивост на корозия.

В някои случаи алуминият се използва като метал за проводници и кабели, но в по-голямата си част това се дължи само на желанието да се намалят цената и масата, тъй като алуминият има по-ниска специфична тежест и цена, но несравнимо по-лоши механични и химични свойства. Алуминиевите кабели са слабо споени, поради което при производството на радиопродукти, а за електрически цели - силови кабели, медта има предимството. Друго предимство на медта е, че има големи допустими токови натоварвания поради ниското си съпротивление и по-висока точка на топене.

Определяне на допустимия ток

Има няколко критерия за избор на максимален ток през проводниците:

  • Отопление на топлоенергия;
  • Намаляване на напрежението.

Тези параметри са взаимосвързани и увеличаването на напречното сечение на проводниците, за да се намали спада на напрежението, намалява нагряването. При всяка ситуация дълготрайният допустим ток предполага липсата на критично нагряване, което може да доведе до разграждане на изолацията, промени в параметрите както на самия проводник, така и на разположените в близост елементи.

топлинно нагряване

Степента на тока е свързана с нагряване в съответствие със закона на Joule-Lenz, така наречен след откриващите зависимостта:

  • Q - количеството топлина, което се отделя на проводника;
  • R е съпротивлението на проводника;
  • Аз съм токът, преминаващ през проводника;
  • t е интервалът от време, през който се изчислява генерирането на топлина.

От формулата следва, че колкото по-голяма е съпротивлението на проводника, толкова по-голямо количество топлина се отделя върху него. На този принцип, изградени отоплителни уреди с високо съпротивителни нагревателни елементи. Нагревателят е изработен от тел, който освен високо съпротивление има висока температурна устойчивост (като правило, нихром). Температурата на медта е много по-ниска, така че има определени условия, при които нагряването на медния проводник няма да надвишава допустимите граници.

Намаляване на напрежението

За да представим ефекта на тока върху спада на напрежението, е необходимо да си припомним закона на Ом:

Съгласно закона на Ом, когато токът тече през проводник с съпротивление R, върху него се формира напрежение:

По този начин, при постоянно съпротивление на натоварване R, колкото по-голям е токът в захранващата мрежа, толкова по-голямо ще бъде спадът на напрежението през съпротивлението r на захранващите проводници (U = I · r).

Това е загуба на напрежение, което причинява ненужно нагряване на проводниците, но основният проблем е, че напрежението на натоварване става по-малко от тази стойност. Това може да се обясни с един прост пример. Нека домашното окабеляване има участък от 100 м дължина, изработен от меден проводник с напречно сечение от 2,5 мм2. Съпротивата на тази област ще бъде около 0,7 ома. При ток на натоварване от 10А и тази консумация на мощност е малко повече от 2kW, спадът на напрежението на телта ще бъде 7V. При еднофазно захранване се използват два проводника, което означава, че общият спад ще бъде 14 V. Това е доста значителна стойност, тъй като напрежението на потребителите няма да бъде 220, и 206В.

За да определите спада на напрежението в кабела

Всъщност този пример не е напълно точен, тъй като намаляването на напрежението в резистивния товар ще доведе до намаляване на мощността и вследствие на това до намаляване на потреблението на ток. Но целта на тази статия не е да замени учебника по електротехника, така че това обяснение е доста правдоподобно. Таблицата по-долу показва съотношението на спада на напрежението при различни стойности на тока на 1 м от проводника за най-често срещаните секции.

Зависимостта на спада на напрежението върху напречното сечение и величината на протичащия ток

Зависимост на напречното сечение на кабела и проводника при текущи товари и мощност

При проектирането на електрическа инсталация и инсталация, изборът на кабелни и кабелни секции е задължителна стъпка. За правилното избор на захранващия кабел с желаното напречно сечение е необходимо да се вземе предвид максималната стойност на консумацията.

Напречното сечение на проводниците се измерва в квадратни милиметри или "квадрати". Всеки "квадрат" алуминиев проводник може да премине през себе си за дълго време, докато се загрява до допустими граници, максимум 4 ампера и медни жици 10 ампера на тока. Съответно, ако някои електрически потребители консумират мощност, равна на 4 киловата (4000 вата), тогава при напрежение 220 волта токът ще бъде 4000/220 = 18,18 ампера и за захранването му е достатъчно захранването му с меден проводник от 18,18 / 10 = 1.818 квадратчета. Обаче в този случай телта ще работи на границата на възможностите си, така че трябва да направите справка над напречното сечение от най-малко 15%. Получаваме 2 091 квадратчета. И сега ще вземем най-близкия тел на стандартната секция. Т.е. за този потребител трябва да проведем окабеляване на медна тел с напречно сечение от 2 квадратни милиметра, наречено ток натоварване. Стойностите на токовете се определят лесно, познавайки капацитета на паспортите на потребителите по формулата: I = P / 220. Алуминиевият проводник ще бъде 2,5 пъти по-дебел, съответно.

На базата на достатъчна механична якост, проводниците с отворено захранване обикновено се изпълняват с тел с напречно сечение най-малко 4 kV. мм. Ако трябва да знаете с по-голяма точност дългосрочното допустимо токово натоварване за медни проводници и кабели, можете да използвате таблиците.

ПУЛ-7 стр.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМИ ДЪЛГОСЪОБЩИТЕЛНИ ТЕЛА ЗА КАРТИ, КЛЕТКИ И КАБЕЛИ С КАУЧУК ИЛИ ПЛАСТМАСОВА ИЗОЛАЦИЯ

Допустимите непрекъснати токове за проводници с гумена или PVC изолация, гумени изолационни кабели и кабели с гумена или пластмасова изолация в олово, PVC и каучукови обвивки са дадени в таблица. 1.3.4-1.3.11. Те са приети за температури: живи +65, околен въздух +25 и земя + 15 ° С.

При определяне броя на проводниците, поставени в една тръба (или проводниците на многожилен проводник), нулевият работен проводник на четирипроводна система от трифазен ток, както и заземителните и неутрални защитни проводници не се вземат под внимание.

Данните, съдържащи се в таблицата. 1.3.4 и 1.3.5 трябва да се използват независимо от броя на тръбите и мястото на тяхното инсталиране (във въздуха, подове, основи).

Трябва да се вземат допустими непрекъснати токове за проводници и кабели, поставени в кутии, както и в тави в купчини: за проводници - на масата. 1.3.4 и 1.3.5, както за жиците, поставени в тръбите за кабели - съгласно таблицата. 1.3.6-1.3.8 както при кабелите, поставени във въздуха. Когато броят на едновременно натоварените проводници е повече от четири, положени в тръби, канали, както и в тарелки в купчини, теченията за проводниците трябва да се вземат в съответствие с таблицата. 1.3.4 и 1.3.5 като за проводниците, отворени (във въздуха), с въвеждането на редуциращи коефициенти от 0.68 за 5 и 6; 0,63 за 7-9 и 0,6 за 10-12 проводника.

За проводници от вторични вериги не се въвеждат редуциращи фактори.

Таблица 1.3.4. Допустим постоянен ток за проводници и кабели с изолация от гума и поливинилхлорид с медни проводници

Ток, И за жиците, поставени в една тръба

Проектиране и електрическа работа в мрежи 0.4-6-10-35 kV

- енергоснабдяване на енергийни съоръжения, проектиране, електричество и до ключ

Избор на мощност, ток и напречно сечение на жици и кабели

Стойностите на токовете се определят лесно, познавайки капацитета на паспортите на потребителите по формулата: I = P / 220. Запознаване с общия ток на всички потребители и отчитане на съотношението на допустимото захранващо жило (отворено окабеляване) към напречното сечение на проводника:

  • за медни жици 10 ампера на квадратен милиметър,
  • за алуминий 8 ампера на квадратен милиметър, можете да определите дали кабелът, който имате, е подходящ или ако трябва да използвате друг.

При извършване на скрита електрическа инсталация (в тръба или стена), намалените стойности се намаляват, като се умножат по коефициент на корекция от 0,8. Следва да се отбележи, че проводниците с отворена мощност обикновено се изпълняват с тел с напречно сечение най-малко 4 kV. mm при скорост на достатъчна механична якост.

Горните съотношения лесно се запомнят и осигуряват достатъчна точност за използване на проводниците. Ако трябва да знаете с по-голяма точност дългосрочното допустимо токово натоварване за медни проводници и кабели, можете да използвате таблиците по-долу.

Следващата таблица обобщава данните за мощността, тока и напречното сечение на материалите за кабелни проводници за изчисляване и избор на защитни средства, материали за кабелни проводници и електрическо оборудване.

Избор на мощност, ток и напречно сечение на жици и кабели

Изборът на напречни сечения на кабели и проводници е основна и много важна точка при инсталиране и проектиране на оформлението на всяка електрическа инсталация.
За правилния избор на напречното сечение на захранващия кабел е необходимо да се вземе предвид стойността на максималния ток, консумиран от товара.

По принцип редът за избор на електрозахранващата линия може да бъде определен, както следва:

При инсталиране на капитални структури за монтаж на вътрешни електропроводи се допуска използването само на кабели с медни проводници (ПУУ т. 7.1.34).

Захранването на консуматорите на електроенергия от мрежата 380/220 V трябва да се извършва със заземителна система TN-S или TN-C-S (PUE 7.1.13), така че всички кабели, които захранват еднофазни консуматори, трябва да съдържат три проводника:
- фазов проводник
- нулев работен проводник
- защитен (заземен проводник)

Кабелите, които захранват трифазни консуматори, трябва да съдържат пет проводника:
- фазови проводници (три броя)
- нулев работен проводник
- защитен (заземен проводник)

Изключение са кабелите, които доставят трифазни консуматори без изход за неутралния работен проводник (например асинхронен двигател с к.с. ротор). В такива кабели може да липсва неутралният проводник.

От всички разнообразни кабелни продукти на пазара днес само два вида кабели отговарят на строгите изисквания за електрическа и противопожарна безопасност: VVG и NYM.

Вътрешните електрически мрежи трябва да бъдат направени с кабел за забавяне на горенето, т.е. с индекс "NG" (SP - 110-2003 стр. 14.5). Освен това електрическите проводници в кухините над окачените тавани и в кухините на преградите трябва да са с намалено изпускане на дим, както е посочено от индекса "LS".

Общият товароподемност на груповата линия се определя като сума от капацитета на всички потребители в тази група. Тоест, за да се изчисли силата на група от осветителни или групови гнезда, е необходимо просто да се добавят всички правомощия на потребителите в тази група.

Стойностите на токовете се определят лесно, познавайки капацитета на паспортите на потребителите по формулата: I = P / 220.

1. За да се определи напречното сечение на входния кабел, е необходимо да се изчисли общата мощност на всички потребители на енергия, планирани за употреба, и да се умножи с коефициент 1,5. Още по-добре - с 2, за да се създаде граница на безопасност.

2. Както е добре известно, електрическият ток, преминаващ през проводник (и колкото е по-голям, толкова по-голяма е мощността на задвижваното електрическо устройство), предизвиква нагряването на този проводник. Позволено е за най-често използваните изолирани проводници и кабели за отопление 55-75 ° С. Въз основа на това се избира напречното сечение на проводниците на входния кабел. Ако изчисленият общ капацитет на бъдещото натоварване не надвишава 10-15 kW, достатъчно е да се използва меден кабел с напречно сечение 6 mm 2 и алуминий - 10 mm 2. При увеличаване на мощността на товара двойното сечение се утроява.

3. Тези цифри са валидни за еднофазно отворено полагане на захранващия кабел. Ако се скрие, разделът се увеличава с един път и половина. При трифазно окабеляване мощността на потребителите може да се удвои, ако уплътнението е отворено и 1,5 пъти със скрито уплътнение.

4. За розетки за електрическо свързване и групи за осветление традиционно се използват проводници с напречно сечение 2,5 mm 2 (контакти) и 1,5 mm 2 (осветление). Тъй като много кухненски уреди, електрически инструменти и отоплителни уреди са много мощни потребители на електроенергия, те трябва да бъдат захранвани с отделни линии. Тук те се ръководят от следните фигури: проводник с напречно сечение 1,5 mm 2 може да "издърпа" товар от 3 kW, напречно сечение от 2,5 mm 2 е 4,5 kW, при 4 mm 2 допустимото натоварване е вече 6 kW, а за 6 мм 2 - 8 кВт.

Запознаване с общия ток на всички потребители и отчитане на съотношението на допустимото захранващо жило (отворено окабеляване) към напречното сечение на проводника:

- за медни жици 10 ампера на квадратен милиметър,

- за алуминий 8 ампера на милиметър квадрат, можете да определите дали кабелът, който имате, е подходящ или ако трябва да използвате друг.

При извършване на скрита електрическа инсталация (в тръба или стена), намалените стойности се намаляват, като се умножат по коефициент на корекция от 0,8.

Трябва да се отбележи, че проводниците с отворена мощност обикновено се изпълняват с тел с напречно сечение най-малко 4 mm 2, въз основа на достатъчна механична якост.

Горните съотношения лесно се запомнят и осигуряват достатъчна точност за използване на проводниците. Ако трябва да знаете с по-голяма точност дългосрочното допустимо токово натоварване за медни проводници и кабели, можете да използвате таблиците по-долу.

Следващата таблица обобщава мощността, тока и напречното сечение на материалите на кабелните проводници за изчисляването и избора на защитно оборудване, материали за кабелни проводници и електрическо оборудване.

Допустим постоянен ток за проводници и кабели
с гумена и PVC изолация с медни проводници
Допустим постоянен ток за проводници с гума
и PVC изолация с алуминиеви проводници
Допустим постоянен ток за медни проводници
гума, изолирана в метални обвивки и кабели
с медни проводници с гумена изолация в олово, поливинилхлорид,
Наира или каучукова обвивка, бронирани и неароматизирани
Позволен постоянен ток за кабели с алуминиеви проводници с гумена или пластмасова изолация
в олово, поливинилхлорид и каучукови черупки, бронирани и неабразивни

Забележка. Допустимите постоянни токове за четирижилни кабели с пластмасова изолация за напрежение до 1 kV могат да бъдат избрани в тази таблица, както при трижилни кабели, но с коефициент 0.92.

Обобщаваща таблица
характеристиките на тока, мощността и товара

Таблицата показва данните на базата на PUE за избора на секции от кабелни и кабелни изделия, както и номиналните и максималните възможни токове на защитните прекъсвачи за еднофазни битови товари, най-често използвани в ежедневието

Най-малко допустимо напречно сечение на кабели и проводници на електрически мрежи в жилищни сгради
Препоръчително напречно сечение на захранващия кабел в зависимост от консумацията на енергия:

- Мед, U = 220 V, еднофазен, двужилен кабел

- Мед, U = 380 B, три фази, трижилен кабел

* Размерът на напречното сечение може да бъде регулиран в зависимост от специфичните условия за полагане на кабелите

Заредете захранването в зависимост от номиналния ток
автоматичен превключвател и кабелна секция

Най-малките участъци от проводими проводници и кабели в електрическата инсталация

Сечението е жило, mm 2

Кабели за свързване на битови електрически приемници

Кабели за свързване на преносими и мобилни консуматори на енергия в промишлени инсталации

Усукани двужилни жици с навити проводници за неподвижно полагане на ролки

Незащитени изолирани проводници за неподвижно окабеляване на закрито:

директно върху основите, върху ролки, скоби и кабели

на тави, в кутии (с изключение на глухите):

за вените, прикрепени към винтови скоби

за спояващи фуги:

Незащитени изолирани проводници във външни кабели:

върху стени, конструкции или подпори на изолатори;

входове за въздушни линии

под сенници на ролки

Непротектирани и защитени изолирани проводници и кабели в тръби, метални ръкави и глухи кутии

Кабели и защитени изолирани проводници за неподвижни окабелявания (без тръби, маркучи и кутии със затъпена плътност):

за вените, прикрепени към винтови скоби

за спояващи фуги:

Защитени и незащитени проводници и кабели, поставени в затворени канали или монолитно (в строителни конструкции или под гипс)

Проводникови напречни сечения и защитни мерки за електрическа безопасност в електрически инсталации до 1000V


Кликнете върху изображението, за да го увеличите.

Таблицата за избора на кабелна секция за съобщенията на SOUE

Изтеглете таблица с изчислителни формули - Моля, влезте или се регистрирайте за достъп до това съдържание.

Избор на напречното сечение на проводящия кабел SOUE за високоговорителите на клаксона
Избор на секция за кабел за гласово известие
Приложение на огнеупорни кабели в APZ системи

Поради своите честотни характеристики кабелите за запалване на пламъка на марките KPSEng-FRLS KPSESng-FRHF KPSESng-FRLS KPSESng-FRHF могат да се използват като:

  • бримки за аналогови адресируеми пожароизвестителни системи;
  • кабели за приемане и предаване на данни между пожароизвестителни контролни панели и устройства за управление на пожарозащита;
  • интерфейсен кабел на системи за предупреждение и управление за евакуация (SOUE);
  • контролен кабел за автоматични пожарогасителни системи;
  • контролен кабел за системи за защита от дим;
  • интерфейсен кабел други системи за противопожарна защита.

Като референтна информация по-долу са дадени стойностите на вълновите съпротивления и честотните характеристики на различните марки огнеупорни кабели.

Общи сравнителни характеристики на кабелите за локалната мрежа

* - Възможно е предаване на данни на разстояния, превишаващи стандартите, с използването на висококачествени компоненти.

Избор на кабел за системи за видеонаблюдение

Най-често видеосигналите се предават между устройствата чрез коаксиален кабел. Коаксиалният кабел е не само най-честият, но и най-евтиният, най-надежден, най-удобен и лесен начин за предаване на електронни изображения в системи за телевизионно наблюдение (STN).

Коаксиалният кабел се произвежда от много производители с голямо разнообразие от размери, форми, цветове, характеристики и параметри. Най-често се препоръчва използването на кабели като RG59 / U, но всъщност това семейство включва кабели с голямо разнообразие от електрически характеристики. В системите за телевизионно наблюдение и в други области, където се използват камери и видео устройства, кабелите RG6 / U и RG11 / U, подобни на RG59 / U, също се използват широко.

Въпреки че всички тези кабелни групи са много сходни помежду си, всеки кабел има свои физически и електрически характеристики, които трябва да бъдат взети под внимание.

Всичките споменати кабелни групи принадлежат към една и съща обща фамилия коаксиални кабели. Буквите RG означават "радиоуправление" и цифрите показват различни видове кабели. Въпреки че всеки кабел има собствен номер, неговите характеристики и размери, по принцип всички тези кабели са подредени и работят по същия начин.

Коаксиално кабелно устройство

Най-често срещаните кабели RG59 / U, RG6 / U и RG11 / U имат кръгло напречно сечение. Във всеки кабел има централен проводник, покрит с диелектричен изолационен материал, който на свой ред е покрит с проводяща плитка или екран, за да се предпази от електромагнитни смущения (EMI). Външната обвивка върху плитката (щитът) се нарича обвивка на кабела.

Два коаксиални кабелни проводника са разделени от непроводим диелектричен материал. Външният проводник (плитка) предпазва централния проводник (ядро) от външни електромагнитни смущения. Защитното покритие върху плитката предпазва проводниците от физически повреди.

Централна вена

Централното ядро ​​е основното средство за предаване на видео. Диаметърът на централното ядро ​​е обикновено в диапазона от 14 до 22 калибър на американския асортимент от проводници (AWG). Централното ядро ​​е или изцяло медно или стоманено покрито с мед (стомана, облицована с мед), в последния случай ядрото се нарича и неизолирана медна обвивка (BCW, Bare Copper Weld). Кабелната сърцевина за системите CTH трябва да бъде мед. Кабелите, чийто централен проводник не е изцяло меден, а само покрит с мед, имат много по-висока устойчивост на цикли при честотите на видеосигнала, така че те не могат да се използват в STN системи. За да определите вида на кабела, погледнете напречното сечение на сърцевината му. Ако сърцевината е стомана с медно покритие, тогава нейната централна част ще бъде сребърна, а не медна. Активното съпротивление на кабела, т.е. неговата устойчивост на постоянен ток, зависи от диаметъра на сърцевината. Колкото по-голям е диаметърът на централното ядро, толкова по-малко е съпротивлението му. Кабел с централно ядро ​​с голям диаметър (и следователно по-малко съпротивление) може да предава видео сигнал на по-голямо разстояние с по-малко изкривяване, но е по-скъп и по-малко гъвкав.

Ако кабелът се използва по такъв начин, че често може да бъде огънат във вертикална или хоризонтална посока, изберете кабел с многопроводни централни проводници, направени от голям брой жици с малък диаметър. Лентовият кабел е по-гъвкав от едножилен кабел и е по-устойчив на умората от огъване.

Диелектричен изолационен материал

Централното ядро ​​е равномерно заобиколено от диелектричен изолационен материал, обикновено полиуретан или полиетилен. Дебелината на този диелектричен изолационен слой е еднаква по цялата дължина на коаксиалния кабел, поради което характеристиките на изпълнение на кабела по цялата дължина са еднакви. Диелекторите, изработени от порест или разпенен полиуретан, отслабват видео сигнала по-малко от диелектриците, изработени от твърд полиетилен. При изчисляване на загубата на дължина за всеки кабел са необходими по-малки загуби по дължина. В допълнение, пенообразният диелектрик дава на кабела по-голяма гъвкавост, което улеснява работата на монтажните работници. Но въпреки че електрическите характеристики на кабел с разпенен диелектричен материал са по-високи, такъв материал може да абсорбира влага, което разгражда тези характеристики.

Твърдият полиетилен е по-твърд и запазва формата си по-добре от разпенен полимер, е по-устойчив на притискане и притискане, но поставянето на такъв твърд кабел е малко по-трудно. Освен това загубата на сигнал на единица дължина е по-голяма от тази на кабел с разпенен диелектрик и това трябва да се вземе предвид, ако дължината на кабела трябва да бъде голяма.

Профилактика или екран

Отвън диелектричният материал е покрит с медна оплетка, която е вторият (обикновено заземен) сигнален проводник между камерата и монитора. Профилът служи като екран срещу нежелани външни сигнали или пикапи, които обикновено се наричат ​​електромагнитни смущения (ЕМИ) и които могат да повлияят неблагоприятно на видеосигнала.

Качеството на екранирането от електромагнитни смущения зависи от съдържанието на мед в плитката. Коаксиалните кабели с качество на пазара съдържат плътен меден плик с екраниращ ефект от приблизително 80%. Такива кабели са подходящи за обичайни приложения, където електромагнитните смущения са малки. Тези кабели са добри в случаите, когато те са насочени в метален тръбопровод или метална тръба, които служат като допълнителен щит.

Ако условията на работа не са много добре известни и кабелът не е положен в метална тръба, която може да служи като допълнителна защита срещу EMI, е по-добре да изберете кабел с максимална защита от смущения или кабел с плътна плитка, съдържаща повече мед от коаксиалните кабели с качество на пазара. Увеличаването на съдържанието на мед осигурява по-добро екраниране поради по-високото съдържание на екраниращия материал в по-плътна плитка. Системите CTN изискват медни проводници.

Кабелите, в които екранът е алуминиево фолио или опаковъчно фолио, не са подходящи за системи за телевизионно наблюдение (STN). Такива кабели обикновено се използват за предаване на радиочестотни сигнали в предавателни системи и в системи за разпределение на сигнали от колективна антена.

Кабелите, в които екранът е направен от алуминий или фолио, могат да изкривят видео сигналите толкова, че качеството на изображението да падне под нивото, необходимо за системите за наблюдение, особено когато дължината на кабела е голяма, затова тези кабели не се препоръчват за използване в STN системи.

Външна обвивка

Крайният компонент на коаксиалния кабел е външната обвивка. За нейното производство се използват различни материали, но най-често поливинилхлорид (PVC). Кабелите са снабдени с обвивка от различни цветове (черно, бяло, жълто-кафяво, сиво) - както за външна инсталация, така и за монтаж в помещения.

Изборът на кабел се определя и от следните два фактора: местоположението на кабела (на закрито или на открито) и неговата максимална дължина.

Коаксиалният видео кабел е проектиран да предава сигнал с минимална загуба от източник с характерен импеданс от 75 ома към товар с характерен импеданс 75 ома. Ако използвате кабел с различен характерен импеданс (не 75 Ohms), се появяват допълнителни загуби и отражения на сигналите. Характеристиките на кабелите се определят от редица фактори (централен ядрен материал, диелектричен материал, дизайн на плитки и т.н.), които трябва внимателно да се вземат предвид при избора на кабел за конкретно приложение. В допълнение, характеристиките на предаване на сигнала на кабела зависят от физическите условия около кабела и от начина на полагане на кабелите.

Използвайте само висококачествен кабел, избирайте го внимателно, като обмислите средата, в която той ще работи (на закрито или на открито). За видео предаване кабелът с медно едножично ядро ​​е най-подходящ, освен в случаите, когато е необходима по-голяма гъвкавост на кабела. Ако условията на работа са такива, че кабелът често е огънат (например, ако кабелът е свързан към сканиращо устройство или камера, която се върти хоризонтално и вертикално), е необходим специален кабел. Централният проводник на такъв кабел е многоядрен (усукан от тънки вени). Кабелните проводници трябва да са изработени от чиста мед. Не използвайте кабел, чиито проводници са изработени от стомана, покрита с мед, тъй като такъв кабел не предава сигнал много добре на честотите, използвани в STN системите.

Пяната от полиетилен е най-подходяща като диелектрик между централното ядро ​​и обвивката. Електрическите характеристики на полиетиленовата пяна са по-добри от тези на твърдия (твърд) полиетилен, но са по-податливи на отрицателните ефекти от влагата. Следователно, при условия на висока влажност, за предпочитане е твърдият полиетилен.

В типична STN система се използват кабели с дължина не по-голяма от 200 м, за предпочитане кабели RG59 / U. Ако външният диаметър на кабела е около 0,25 инча. (6,35 мм), се предлага в намотки от 500 и 1000 фута. Ако имате нужда от по-къс кабел, използвайте RG59 / U кабел с централно ядро ​​от 22-габарит, активно, чието съпротивление е около 16 ома до 300 м. Ако имате нужда от по-дълъг кабел, подходящ кабел център проводник 20-габарит, което съпротивата DC на тока е около 10 ома на 300 м. Във всеки случай можете лесно да закупите кабел, в който диелектричният материал е полиуретан или полиетилен. Ако се нуждаете от дължина на кабела от 200 до 1500 фута. (457 м), кабелът RG6 / U е най-подходящ. Със същите електрически характеристики като кабела RG59 / U, външният му диаметър също е приблизително равен на диаметъра на кабела RG59 / U. Кабелът RG6 / U се доставя в 500 фута рулони. (152 м), 1000 фута. (304 м) и 2000 фута (609 м) и е направен от различни диелектрични материали и различни материали за външната обвивка. Но диаметърът на централното ядро ​​на кабела RG6 / U е по-голям (калибър 18), поради което неговата устойчивост на постоянен ток е по-малка - приблизително 8 ома на 1000 фута. (304 м), което означава, че сигналът на този кабел може да се предава на дълги разстояния от кабела RG59 / U.

Параметрите на кабела RG11 / U са по-високи от параметрите на кабела RG6 / U. В същото време електрическите характеристики на този кабел са в общи линии същите като тези на другите кабели. Възможно е да се поръча кабел с централно ядро ​​от 14 или 18 калибър със съпротивление DC от 3-8 Ohm на 300 м). Тъй като този кабел от трите кабела е с най-голям диаметър (10,3 мм), е по-трудно да се работи по поставянето му. Кабелът RG11 / U обикновено се транспортира в 500-футови бобини. (152 м), 1000 фута. (304 м) и 2000 фута. (609 m). За специални приложения производителите често правят модификации на кабелите RG59 / U, RG6 / U и RG11 / U.

В резултат на промените в правилата за пожарна безопасност и безопасност в различни страни, флуоропластите (Teflon или Teflon®) и други огнеупорни материали стават все по-популярни като материали за диелектрици и черупки. За разлика от PVC, тези материали не изпускат токсични вещества в случай на пожар и следователно се считат за по-безопасни.

За полагане под земята препоръчваме специален кабел, който се поставя директно в земята. Външната обвивка на този кабел съдържа влагоустойчиви и други защитни материали, така че може да бъде поставена директно в окопа. За методите за полагане на подземни кабели вижте тук - Полагане на кабели в земята.

С голямо разнообразие от видеокабели за камери, лесно можете да изберете най-подходящия за конкретни условия. След като решите каква трябва да бъде вашата система, запознайте се с техническите характеристики на оборудването и извършете съответните изчисления.

Сигналът се отслабва във всеки коаксиален кабел и това отслабване е по-голямо, толкова по-дълго и по-тънко е кабелът. В допълнение, атенюацията на сигнала се увеличава с нарастващата честота на предавания сигнал. Това е един от типичните проблеми на системите за телевизионно наблюдение за сигурност (STN) като цяло.

Например, ако мониторът е разположен на разстояние 300 м от камерата, тогава сигналът е намален с около 37%. Най-лошото е, че загубите може да не са очевидни. Тъй като не виждате изгубената информация, не можете дори да предположите, че изобщо има такава информация. Много системи за видео защита на STN имат кабели с дължина няколко стотин хиляди метра, а ако загубите на сигнала в тях са големи, изображенията на мониторите ще бъдат сериозно изкривени. Ако разстоянието между камерата и монитора надвиши 200 м, трябва да се вземат специални мерки, за да се осигури добро предаване на видео.

Прекратяване на кабела

В системите за наблюдение на телевизионната сигурност сигналът се предава от камерата към монитора. Обикновено предаването минава през коаксиален кабел. Правилното прекъсване на кабела оказва значително влияние върху качеството на изображението.

С помощта на номограмата (фиг.1) е възможно да се определи стойността на напрежението, подадено към видеокамерата (само за кабели с медно жило), като се посочи напречното сечение на кабела, максималния ток и разстоянието от източника на захранване.
Получената стойност на напрежението трябва да бъде сравнена с минималната допустима стойност на напрежението, при която камерата може да работи стабилно.
Ако стойността е по-малка от допустимата, трябва да увеличите напречното сечение на използваните кабели или да използвате друга схема за захранване.
Номограмата е предназначена за захранване на видеокамери с постоянен ток с напрежение 12V.

Фигура 1. Номер за определяне на напрежението на камерата.

Съпротивлението на коаксиалния кабел е в диапазона от 72 до 75 Ohm, е необходимо сигналът да се предава по еднакъв ред във всяка точка на системата, за да се предотврати изкривяването на изображението и да се осигури правилно предаване на сигнала от камерата към монитора. Кабелният импеданс трябва да бъде постоянен и равен на 75 ома по цялата му дължина. За да се предаде видео сигналът от едно устройство на друго правилно и с ниски загуби, изходният импеданс на камерата трябва да бъде равен на импеданса (характерния импеданс) на кабела, който на свой ред трябва да бъде равен на входния импеданс на монитора. Прекратяването на видео кабела трябва да бъде 75 ома. Обикновено кабелът е свързан към монитора, което само по себе си гарантира спазването на горните изисквания.

Обикновено импедансът на видеосигнала на монитора се контролира от превключвател, разположен близо до съединителите от край до край (вход / изход), които се използват за свързване на допълнителен кабел към друго устройство. Този превключвател ви позволява да включвате натоварването от 75 ома, ако мониторът е крайната точка на предаването на сигнала, или включите високото съпротивление (Hi-Z) и предадете сигнала на втория монитор. Прегледайте техническите спецификации на оборудването и инструкциите му за определяне на необходимото прекратяване. Ако прекратяването е избрано неправилно, изображението обикновено е твърде контрастно и леко зърнесто. Понякога образът е двоен, има и други изкривявания.

Характеристика на радиочестотните кабели от тип RK - RG

Избор на мощност, ток и напречно сечение на жици и кабели

Таблицата обобщава данните за мощността, тока и напречното сечение на материалите за кабелни проводници за изчисляване и подбор на защитно оборудване, материали за кабелни проводници и електрическо оборудване.

Медни проводници, жици и кабели

    Свързани статии:
  • Обобщена таблица на характеристиките на тел, ток, мощност и натоварване
  • Допустимо постоянно натоварване на ток на неизолирани проводници
  • Най-малко допустимо напречно сечение на кабели и проводници на електрически мрежи в жилищни сгради

Алуминиеви проводници, жици и кабели

При изчислението са използвани: данните от таблиците OES; формули за активна мощност за еднофазни и трифазни симетрични товари

Допустим ток за медни проводници

Медните проводници получиха преобладаващо разпределение в електрическите мрежи, електротехниката и радиотехниката. Това се дължи на най-доброто съотношение на характеристиките на този метал:

  • Ниско съпротивление;
  • Ниска цена;
  • Висока механична якост;
  • Пластичност и гъвкавост;
  • Висока устойчивост на корозия.

В някои случаи алуминият се използва като метал за проводници и кабели, но в по-голямата си част това се дължи само на желанието да се намалят цената и масата, тъй като алуминият има по-ниска специфична тежест и цена, но несравнимо по-лоши механични и химични свойства. Алуминиевите кабели са слабо споени, поради което при производството на радиопродукти, а за електрически цели - силови кабели, медта има предимството. Друго предимство на медта е, че има големи допустими токови натоварвания поради ниското си съпротивление и по-висока точка на топене.

Определяне на допустимия ток

Има няколко критерия за избор на максимален ток през проводниците:

  • Отопление на топлоенергия;
  • Намаляване на напрежението.

Тези параметри са взаимосвързани и увеличаването на напречното сечение на проводниците, за да се намали спада на напрежението, намалява нагряването. При всяка ситуация дълготрайният допустим ток предполага липсата на критично нагряване, което може да доведе до разграждане на изолацията, промени в параметрите както на самия проводник, така и на разположените в близост елементи.

топлинно нагряване

Степента на тока е свързана с нагряване в съответствие със закона на Joule-Lenz, така наречен след откриващите зависимостта:

  • Q - количеството топлина, което се отделя на проводника;
  • R е съпротивлението на проводника;
  • Аз съм токът, преминаващ през проводника;
  • t е интервалът от време, през който се изчислява генерирането на топлина.

От формулата следва, че колкото по-голяма е съпротивлението на проводника, толкова по-голямо количество топлина се отделя върху него. На този принцип, изградени отоплителни уреди с високо съпротивителни нагревателни елементи. Нагревателят е изработен от тел, който освен високо съпротивление има висока температурна устойчивост (като правило, нихром). Температурата на медта е много по-ниска, така че има определени условия, при които нагряването на медния проводник няма да надвишава допустимите граници.

Намаляване на напрежението

За да представим ефекта на тока върху спада на напрежението, е необходимо да си припомним закона на Ом:

Съгласно закона на Ом, когато токът тече през проводник с съпротивление R, върху него се формира напрежение:

По този начин, при постоянно съпротивление на натоварване R, колкото по-голям е токът в захранващата мрежа, толкова по-голямо ще бъде спадът на напрежението през съпротивлението r на захранващите проводници (U = I · r).

Това е загуба на напрежение, което причинява ненужно нагряване на проводниците, но основният проблем е, че напрежението на натоварване става по-малко от тази стойност. Това може да се обясни с един прост пример. Нека домашното окабеляване има участък от 100 м дължина, изработен от меден проводник с напречно сечение от 2,5 мм2. Съпротивата на тази област ще бъде около 0,7 ома. При ток на натоварване от 10А и тази консумация на мощност е малко повече от 2kW, спадът на напрежението на телта ще бъде 7V. При еднофазно захранване се използват два проводника, което означава, че общият спад ще бъде 14 V. Това е доста значителна стойност, тъй като напрежението на потребителите няма да бъде 220, и 206В.

За да определите спада на напрежението в кабела

Всъщност този пример не е напълно точен, тъй като намаляването на напрежението в резистивния товар ще доведе до намаляване на мощността и вследствие на това до намаляване на потреблението на ток. Но целта на тази статия не е да замени учебника по електротехника, така че това обяснение е доста правдоподобно. Таблицата по-долу показва съотношението на спада на напрежението при различни стойности на тока на 1 м от проводника за най-често срещаните секции.

Зависимостта на спада на напрежението върху напречното сечение и величината на протичащия ток

Проводник за ток.

На теория и практика се обръща специално внимание на избора на текущата напречна секция (дебелина) на проводника. В тази статия, анализирайки референтните данни, ще се запознаем с понятието "секционна площ".

Изчисляване на телената секция.

Науката не използва понятието "дебелина" на жицата. В литературата се използва терминологията - диаметър и площ на напречното сечение. Приложимо за практикуване, дебелината на телта се характеризира с площ на напречното сечение.

На практика е много лесно да се изчисли напречното сечение на проводника. Зоната на напречното сечение се изчислява, като се използва формулата, която предварително измерва нейния диаметър (може да бъде измерена с помощта на измервателни инструменти):

S = π (D / 2) 2,

  • S - площ на напречното сечение на проводника, mm
  • D е диаметърът на жиците на проводника. Можете да го измерите с дебелина.

По-удобен изглед на формулата за площта на напречното сечение на проводника:

Малка корекция е закръгленото съотношение. Точната формула за изчисление:

При електрическата инсталация и електрическата инсталация в 90% от случаите се използва медна жица. Медният тел в сравнение с алуминиевата тел има няколко предимства. По-удобно е да се инсталира, като същата сила на тока е с по-малка дебелина, по-трайна. Но колкото по-голям е диаметърът (напречното сечение), толкова по-висока е цената на медната тел. Ето защо, въпреки всички предимства, ако токовата мощност надвишава 50 ампера, най-често се използва алуминиева тел. В конкретния случай се използва тел с алуминиева сърцевина от 10 mm или повече.

В квадратен милиметър се измерва площта на напречното сечение на проводниците. Най-често на практика (в електричеството за домакинствата) има такива напречни участъци: 0.75; 1.5; 2.5; 4 мм.

Има и друго измерване на площта на напречното сечение (дебелината на тел) - системата AWG, която се използва предимно в САЩ. По-долу е дадена таблица на проводниците на системата AWG, както и превод от AWG на mm.

Препоръчително е да прочетете статията за избора на проводник за постоянен ток. Статията представя теоретични данни и аргументи за спада на напрежението, за съпротивлението на проводниците за различните сектори. Теоретичните данни ориентират това, което текущото напречно сечение на проводника е най-оптимално за различни допустими напрежения. Също така на реалния пример на обекта, в статията за спада на напрежението на трифазните кабелни линии с голяма дължина, са дадени формули, както и препоръки как да се намалят загубите. Загубата на проводника е пряко пропорционална на тока и дължината на проводника. И са обратно пропорционални на съпротивата.

Има три основни принципа при избора на телена секция.

1. За преминаване на електрически ток трябва да е достатъчна площта на напречното сечение на проводника (дебелината на проводника). Концепцията означава достатъчно, че когато бъде достигнат максималният възможен в този случай електрически ток, загряването на проводника ще бъде допустимо (не повече от 600 ° C).

2. Достатъчно напречно сечение на проводника, така че спадът на напрежението да не превишава допустимата стойност. Това се отнася главно за дълги кабелни линии (десетки, стотици метри) и големи токове.

3. Напречното сечение на проводника, както и неговата защитна изолация, трябва да осигуряват механична якост и надеждност.

За захранването например полилеите използват главно електрически крушки с обща консумация на енергия от 100 W (ток от малко над 0,5 А).

Изборът на дебелината на кабела трябва да се фокусира върху максималната работна температура. Ако температурата бъде превишена, кабелът и изолацията върху него ще се стопят и съответно това ще доведе до унищожаване на самия проводник. Максималният работен ток за тел с определено напречно сечение е ограничен само от максималната работна температура. И времето, в което телта може да работи в такива условия.

Следва таблица с напречни сечения на жици, с които в зависимост от силата на тока можете да изберете площта на напречното сечение на медните проводници. Базовата линия - районът на проводника.

Максимален ток за различни дебелини на медни проводници. Таблица 1.

Разрез на проводника, mm 2

Текущи натоварвания на кабели и проводници

Настоящите натоварвания, установени в настоящите правила за използване на кабели и проводници в електрическите мрежи, са изброени в Таблици 1 до 11. Посочените стойности на тока са за температури на околната среда от +25 ° C и земя за +15 ° C при средни условия на полагане. Ако е необходимо да се избере конкретно текущо натоварване за определен тип кабел или жица и специфични условия за слагане, е необходимо да се следват техниките, посочени в стандартите и правилата.

Таблица 1. Допустим постоянен ток за проводници с гумена и поливинилхлоридна изолация с медни проводници, А

Таблица 2. Допустим постоянен ток за проводници с гумена и поливинилхлоридна изолация с алуминиеви проводници, А

Таблица 3. Продължително допустим ток за гъвкави кабели и проводници с гумена изолация, А

Таблица 4. Допустим постоянен ток за проводници с медни проводници с гумена изолация за електрифициран пренос на 1, 3 и 4 kV, A

Таблица 5. Допустим постоянен ток за кабели с медни проводници с хартиена изолация, импрегнирани при ниско напрежение в оловна обвивка, положени в земята, A

Таблица 6. Допустим постоянен ток за кабели с медни проводници с хартиена изолация, импрегнирана при ниско напрежение в оловна обвивка, поставена във въздуха, A

Таблица 7. Допустим постоянен ток за алуминиево изолирани кабели с импрегнирана хартия върху кабели с ниско напрежение, положени в земята, A

Таблица 8. Допустим постоянен ток за алуминиево изолирани кабели с импрегнирана хартия върху кабели с ниско напрежение с оловно захващане, поставени във въздух, A

Таблица 9. Допустим постоянен ток за кабели с медни проводници с пластмасова изолация за напрежение до 3 kV, A

Таблица 10. Допустим постоянен ток за кабели с алуминиеви проводници с пластмасова изолация за напрежение до 3 kV, A

Таблица 11. Допустим постоянен ток за кабели с пластмасова изолация за напрежение 6 kV, A

Категории

Азбучен указател

интервю

Полезно за вас

NYY захранващ кабел с изолация от поливинилхлорид (PVC)

Вие Харесвате Ток