При выполнении монтажных электротехнических работ электрик сталкивается с необходимостью правильного выбора кабеля.
При выборе подходящего для какой-то конкретной задачи проводника обычно принимают в расчет такую его характеристику как диаметр проводника. Дело в том, что длина провода и его сечение это две величины, которые требуются для расчета сопротивления.
Формула расчета
Приведенная ниже формула позволяет определить сопротивление отрезка кабеля любой длины, при условии, что нам известна эта длина и сечение жилы кабеля:
R=(p*l)/S
Итак, диаметр жилы кабеля (S) нам известно. Известна также и длина отрезка (l). Приведенное соотношение наглядно показывает, что, с одной стороны, чем длиннее проводник, тем большее сопротивление он оказывает.
С другой стороны, чем больше сечение провода, тем больше тока он пропустит. В формуле есть только одна неизвестная нам величина — ρ (Ро)–удельное сопротивление. Его мы возьмем из таблицы.
Удельное сопротивление проводника
Каждый металл имеет своё специфическое удельное сопротивление. Оно зависит от атомно-молекулярной структуры и кристаллической решетки.
Таблица наглядно показывает как ведут себя разные металлы, если их используют в качестве проводников электрического тока.
Становится понятным с какой целью покрывают серебром контакты коммутационных устройств: серебро оказывает малое сопротивление электрическому току, благодаря этому контакты не перегреваются, увеличивается срок их службы.
В приборах для высокоточных измерений контакты покрывают золотом. Оно не подвержено окислению и не искажает показания приборов.
У алюминия, который ранее почти повсеместно использовался при изготовлении проводов, удельное сопротивление более чем в полтора раза выше чем у меди.
Он нагревается и передает меньше тока по сравнению с медным проводом такого же сечения.
Нихром оказывает в сто раз большее сопротивление чем железо, потому он и применяется в нагревательных устройствах. А практические не проводящие электрический ток фарфор и эбонит используют в качестве изоляторов.
Если величина сечения неизвестна
Если площадь сечения кабеля неизвестна, — а такая ситуация часто бывает на практике, — ее можно найти по диаметру жилы. Величина диаметра определяется с помощью штангенциркуля, а затем подставляется в следующую формулу:
Если жилка провода тонка, ее диаметр можно измерить другим способом: намотать на гвоздь десять витков, измерить длину этой спирали линейкой, и результат разделить на десять. Полученный результат и будет диаметром жилы.
Расчетные таблицы
Итак, логика всех предыдущих расчетов, — с учетом сечения жилы и сопротивляемость металла, из которого она сделана, — заключается в том, чтобы сделать корректный выбор провода для определенного участка электрической цепи.
Его сопротивляемость не должно оказывать ощутимого эффекта на напряжение. На практике электромонтажных работ, если длина линий не превышает двадцати метров, применяются расчетные таблицы.
Данные в таблицах разнесены в одну колонку для медных проводов и в другую– для алюминиевых. Расчеты выполнены отдельно для жил разного сечения, а также для токов различного номинала.
Для удобства заранее просчитана максимальная нагрузка для каждой конкретной линии, а также сделаны отдельные расчеты для сетей напряжением 220В и 380В.
