Типы проводов 

Когда вы выбираете провода и кабели для своей домашней электросети, учтите, что при протекании тока электропровода могут нагреваться до температуры, которая будет выше, нежели температура окружающей среды. И хотя считается, что вьгсокая температура не воздействует отрицательно на металл, из которого выполнены жилы проводов, но она портит их изоляцию. Из-за нагревания ухудшаются электроизоляционные свойства обмотки. Со временем она делается более хрупкой, трескается и рассыпается, оставляя жилы открытыми.

Чтобы избежать ошибок в выборе проводов, давайте разберемся, как происходит их нагревание и как оно градируется в зависимости от сечения жил. Если со школьной скамьи вы хоть немного помните закон Джоуля-Ленца, то должны знать, что в результате движения электрического тока количество теплоты Q, выделяющейся в проводнике при протекании по нему электрического тока, прямо пропорционально квадрату величины тока I, сопротивлению R проводника И времени t, в течение которого протекает ток в проводнике: Q - PRt.

Определяется показатель тока (I) мощностью потребляющего прибора, к которому, собственно, и направляется текущая по проводнику электроэнергия. Увеличиваясь вдвое, мощность влечет за собой увеличение тока в два раза и показателя теплоты, которая выделяется в жиле проводника, в четыре раза.


Показатель сопротивления (R) определяется удельным электрическим сопротивлением (р) материала, из которого выполнена жила, а также еще двумя величинами: длиной жилы (L) и площадью поперечного сечения (S). Получаем формулу R = pL/S.

Кстати, обязательно надо учитывать удельное сопротивление материала: у меди оно примерно в полтора раза меньше, нежели у алюминия. Следовательно, провод с медной жилой при движении тока напевается медленнее, чем с алюминиевой.

Скажем несколько слов о параметрах, по которым различаются проводники — провода, шнуры, кабели. Это материал, из которого изготовлены токопроводящие жилы (медь, алюминий, алюмомедь), а также поперечное сечение жил (от 0,75 до 800 мм), количество жил (одно- и многожильные: от 1 до 37 жил), материл, из которого изготовлена изоляция (резина, бумага, пряжа, пластмасса), материал, из которого изготовлены оболочки (резина, пластмасса, металл), показатели рабочего и испытательного напряжения, электрическая прочность изоляции.

Рабочее напряжение — это максимальное напряжение сети, при котором допустимо функционирование проводника (например, провод рабочим напряжением 380 В можно интегрировать в сети напряжением 380,220,127,42 и 12 В, однако шнур рабочим напряжением 127 В нельзя включать в сеть напряжением 220 В — он перегорит).

Испытательное напряжение значительно выше рабочего, это допустимый запас электрической прочности изоляции. Тем не менее не советуем использовать при подключении циркулярной пилы провод для электробритвы, даже если он какое-то время на испытательном стенде бы и выдержал столь высокую нагрузку.

Отсюда вывод. Используемые вами провода должны соответствовать подключаемой нагрузке. Дело в том, что провод одной и гон же марки с одним и тем же сечением может выдержать различные по величине нагрузки. Это определяется условиями прокладки провода, то есть скоростью его охлаждения. Например, провода или кабели открытой проводки охлаждаются быстрее и лучше, чем проводка, спрятанная в трубы либо под штукатурку.

Чем меньше сечение жилы, тем выше ее сопротивление, следовательно, тем больше она будет нагреваться при протекании по ней тока. Значит, количество теплоты, которое выделяется на каждом метре провода, определяется его сечением, длиной, материалом, из которого сделана жила, и, самое главное, зависит от протекающего тока. Вывод: чем длиннее проводка, тем больше энергаи потребуется для ее нагрева. То есть если вы соедините ту же циркулярную пилу с розеткой проводом от электробритвы длиной в пару десятков километров, то он может и выдержать какое-то время. Но делать этого не стоит!

Казалось бы, при постоянном движении тока по проводнику и увеличении выделяющейся теплоты температура провода также должна непрерывно увеличиваться ив конечном итоге пережечь изоляцию. Однако процесс охлаждения провода (за счет окружающей среды) осуществляется одновременно с процессом нагревания. И в какой-то момент наступает равновесие: окружающей среде отдается именно столько тепла, сколько выделяется в жиле провода.

Следовательно, увеличение температуры провода останавливается. Главное — чтобы установившаяся температура оставалась в пределах, допустимых для изоляционного материала.

Понятно, что насколько интенсивно будет проходить процесс охлаждения проводки, зависит от разницы между температурой провода и окружающей среды, а также от теплопроводных свойств изоляции и площади поверхности провода.

Поэтому вывод такой: выбирая провода нужного вам сечения, следует учитывать тип и мощность электроприборов, которыми оснащена ваша квартира, а также способ прокладки электропроводки (открытая либо скрытая), количество проводов, размещенных рядом (и подогревающих друг друга), качество изоляционного материала. Очень важно добиться, чтобы провода не перегревались, — это залог вашей безопасности при пользовании электропроводкой!

Обязательно учтите показатель предельно допустимого нагрева жил, при котором не пострадает изоляция проводов. Если все остальные условия стабильны, то допустимая нагрузка с увеличением сечения возрастает не соответственно сечению, а несколько мед­леннее. Для проводов, расположенных в общей трубе либо канале и, соответственно, подогревающих друг друга, необходимо уменьшить допустимый ток на 10-20 %, а рабочая температура проводов и шнуров с резиновой изоляцией не должна превышать 65 °С. Если изоляция пластмассовая — 70 °С.

Теперь поговорим более подробно о сечении жил проводов, применяемых в электропроводке.

При выбрать сечения жил проводов для своей квартиры вы должны ориентироваться на расчегную схему будущей проводки.

Измеряется сечение жилы в ее диаметре (по формуле S = 0,785d2, где d — диаметр жилы). На практике его можно замерить штангенциркулем. Но если у вас его нет, можно поступить так: намотать примерно 15 витков очищенной от изоляции жилы на толстый гвоздь или отвертку, плотно сжать их и замерить дяину спирали обычной линейкой. Диаметр жилы будет равен этой длине, разделенной на количество витков.

Диапазон стандартных сечений жил широк — от 0,03 до 1000 мм2. Но поскольку мы говорим об электропроводке в жилом помещении, нам предстоит работать с проводами сечением от 0,35 (под бытовые электроприборы) до 16 мм2. Существуют стандартные ряды сечений: медные 0,35; 0,5; 0,75; 1; 1,2, медные, алюминиевые и алюмомедные 1,5:2;2,5;3; 4; 5; 6; 8; 10; 16.

Минимальные сечения жил применяемых в жилых зданиях проводов таковы: 1/2,5 мм2 (для медных/алюминиевых-алюмомедных жит) — 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.

Предположим, что нам понадобится провод АПРФ с двумя или тремя алюминиевыми жилами в резиновой изоляции и фальцованной оболочке из алюминия (ниже мы подробнее остановимся на разнице параметров проводов, указанных при их маркировке).

По условиям нагрева выбор проводим примерно так: если для проводов ввода, проведенных от изоляторов снаружи дома до электросчетчика, предполагается длительно допустимый ток силой 21 А, а расчетный ток — 18,21 А, то следует выбрать жилы сечением 2,5 мм2. Если сила длительно допустимого тока составит 21 Л, а расчетного — 1,76 А. сечение жил проводов, протянутых от электрощитка до розеток XS3 либо AW, тоже может быть 2,5 мм2. Если учесть, что сечение жил провода АПРФ, как правило, не бывает менее 2,5 мм2, этот провод можно применять практически на всех участках проводки, где токи будут меньшими, чем в проводах основной линии.

Выбор сечения жил зависит и от механической прочности провода. Минимальное сечение алюминиевых жил защищенных проводов, присоединяемых к винтовым зажимам, может составить 2 мм2. На вводе в здание этот показатель составляет 4 мм*.

Таким образом, для увеличения механической прочности проводов нам понадобится сечение жил проводов и на вводе в здание, и от щитка до розеток XS3, XS4 - 4 мм2. На первый взгляд это кажется натогич-ным, ведь провода с жилами сечением 2,5 мм2 позволяют длительное протекание тою силой до 21 А без нагрева выше 65 "С. На самом же деле, использовав провода с жилами сечением 4 мм2 на вводе в здание, следует и головной участок проводки (от щитка до розетки электрической плиты) тоже проложить проводами увеличенного сечения. Это поможет снизи ть их нагрев и уменьшить колебания напряжения в сети в моменты ее включения. На остальных участках проводки доста точно проводов сечением 2,5 мм2.

Но уточним сразу, что, выбирая сечения проводов в соответствии со схемой электропроводки, вы должны руководствоваться не только своими расчетами, но и унифицированными требованиями к разграничению проводов и кабелей, установленными российскими стандартами для жилых зданий. Перечислим самые важные из них:

применительно к однофазным двух- и трехпроводным линиям, трехфазным четырех- и пятипроводным линиям при питании однофазных нагрузок действует соотношение: используемые провода должны иметь сечение нулевых рабочих N-проводников, тождественное сечению фазных проводников;

применительно к трехфазным четырех- и пятипроводным линиям при питании трехфазных симметричных нагрузок действует правило: используемые провода должны иметь сечение нулевых рабочих N-проводников, тождественное сечению фазных проводников. При этом соблюдается и второе условие: фазные проводники должны быть сечением до 16 мм2 по меди и 25 мм2 — по алюминию. При больших сечениях — от 50 % сечения фазных проводников (однако не меньше 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию);

вне зависимости от сечения фазных проводников сечения PEN-ироводников должны быть не менее сечения N-проводников (при этом не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 но алюминию);

при условии сечения фазных проводников от 16 до 35 мм2 (50 % сечения фазных проводников при больших сечениях) сечения РЕ-проводников должны быть тождественны сечению фазных проводов, то есть до 16 мм2;

сечения РЕ-проводников, не входящих в состав кабеля, не должны быть менее 2,5 мм2 — если механическая защита присутствует, и менее 4 мм2 — если она не предусмотрена.

Провода различаются и по параметрам изоляции: возможна изоляция под напряжение 380, 660 и 3000 В переменного тока, у кабелей — на все напряжения. У изолированного провода токопроводящая жила заключена в оболочку из резины, поливинилхлорида либо винипласта. Иногда для защиты от механических повреждений и внешних воздействии изоляция проводов дополнительно покрывается хлопчатобумажной оплеткой, пропитанной противогнилостным составом. Существует и дополнительная изоляция проводов в виде оплетки из стальной оцинкованной проволоки.

Совет — никогда не экономьте на проводах и кабелях. Прокладывая новую электро­проводку, используйте продукцию зарекомендовавших себя производителей. Безусловно, алюминиевый кабель дешевле, но он, соприкасаясь с воздухом, быстро окисляется, к тому же недостаточно гибок. Медный кабель этих недостатков лишен. Кроме того, покупая алюминиевые провода, нужно выбирать сечение на ступень выше, так как проводимость алюминия составляет примерно 60 % от проводимости меди.

Конечно, сегодня алюминий является наиболее распространенным материалом, из которых изготавливаются провода и кабели. Тем не менее в процессе контакта алюминия с медью образуется так называемая «гальваническая пара», разрушающая алюминий в ходе электрокоррозии. Чтобы качество соединения стремительно не ухудшалось, рекомендуется применять в качестве электрической изоляции резину либо пластмассу.