Выбор сечения проводов. Выбор сечения провода: как правильно подобрать провод по мощности и току

Как рассчитать необходимое сечение провода. Какие факторы влияют на выбор сечения. Как подобрать провод по току и мощности. Таблицы для выбора сечения провода. На что обратить внимание при выборе проводов.

Основные факторы при выборе сечения провода

При проектировании электрической сети правильный выбор сечения провода играет ключевую роль. От этого зависит надежность и безопасность всей системы. Основные факторы, влияющие на выбор сечения:

• Величина тока нагрузки
• Напряжение сети
• Мощность потребителей
• Условия прокладки кабеля
• Температурный режим эксплуатации
• Требования по механической прочности

Рассмотрим подробнее, как учитывать эти факторы при расчете и выборе сечения провода.

Расчет сечения провода по мощности нагрузки

Один из основных способов определения необходимого сечения — расчет по мощности подключаемых потребителей. Для этого используется формула:

S = P / (U * cos φ * √3)

Где: S — сечение провода (мм²) P — мощность нагрузки (Вт) U — напряжение сети (В) cos φ — коэффициент мощности

Например, для нагрузки 5 кВт при напряжении 220 В и cos φ = 0.8 получаем:

S = 5000 / (220 * 0.8 * √3) = 16.4 мм²

Округляем до ближайшего стандартного значения — 16 мм². Это минимальное допустимое сечение для данной нагрузки.

Выбор сечения провода по току

Другой важный критерий — допустимый длительный ток для провода. Его можно определить по специальным таблицам в зависимости от материала жилы, изоляции и способа прокладки.

Для нашего примера с нагрузкой 5 кВт рассчитаем ток:

I = P / (U * √3) = 5000 / (220 * √3) = 13.1 А

По таблице для медного провода с ПВХ изоляцией при открытой прокладке выбираем минимальное сечение, рассчитанное на ток более 13.1 А. Это сечение 1.5 мм², допустимый ток 23 А.

Учет условий прокладки и эксплуатации

При выборе сечения важно учитывать реальные условия монтажа и эксплуатации проводки:

• Температура окружающей среды
• Способ прокладки (открыто, в трубе, в земле)
• Количество проводов в жгуте или трубе
• Длина участка

Все эти факторы влияют на допустимый длительный ток и потери напряжения. При неблагоприятных условиях сечение может потребоваться увеличить.

Проверка падения напряжения

После предварительного выбора сечения необходимо проверить падение напряжения на линии. Оно не должно превышать нормативных значений (обычно 2-5%).

Падение напряжения рассчитывается по формуле:

ΔU = (ρ * P * L) / (S * U²)

Где: ΔU — падение напряжения (%) ρ — удельное сопротивление проводника L — длина линии (м) S — сечение (мм²) P — мощность нагрузки (Вт) U — напряжение (В)

Если падение напряжения превышает допустимое, следует увеличить сечение провода.

Таблицы для выбора сечения провода

Для упрощения выбора сечения используются специальные таблицы. В них указаны допустимые токовые нагрузки для проводов различных типов и сечений при разных способах прокладки.

Вот пример такой таблицы для медных проводов с ПВХ изоляцией:

Сечение, мм²	Ток, А (открытая прокладка)	Ток, А (в трубе)
1.5	23	19
2.5	30	27
4	41	38
6	50	46

При выборе сечения по таблице нужно учитывать поправочные коэффициенты на условия прокладки и эксплуатации.

Особенности выбора сечения для разных типов проводов

Рассмотрим некоторые нюансы выбора сечения для наиболее распространенных типов проводов:

Алюминиевые провода

Имеют более высокое сопротивление, чем медные. Для той же мощности требуется большее сечение. Примерный коэффициент пересчета — 1.6.

Провода для наружной прокладки

Учитывают воздействие солнечной радиации, осадков. Часто применяют провода с защитной оболочкой.

Силовые кабели

Выбирают с учетом допустимой токовой нагрузки всех жил. Учитывают способ прокладки (в земле, воздухе).

Провода для электроплит

Рассчитывают на большие токи. Часто используют термостойкую изоляцию.

При выборе сечения важно учитывать особенности конкретного типа провода и условия его применения.

Рекомендации по выбору сечения провода

Подведем итоги и сформулируем основные рекомендации по выбору сечения:

1. Определите максимальную мощность и ток нагрузки.
2. Рассчитайте минимально допустимое сечение по формулам.
3. Уточните сечение по таблицам допустимых токов с учетом условий прокладки.
4. Проверьте падение напряжения, при необходимости увеличьте сечение.
5. Учтите требования по механической прочности.
6. Выберите ближайшее стандартное значение сечения в большую сторону.
7. Для ответственных цепей закладывайте запас по сечению 20-30%.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете правильно подобрать сечение провода для вашей электрической сети. Это обеспечит ее надежную и безопасную работу в течение длительного срока.

Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения

Выбирать сечение провода по допустимой потере напряжения необходимо в соответствии с определёнными критериями. Но для начала необходимо разобраться, какие особенности должны быть у электрических проводов и сетей:

• Они обязаны обеспечивать стопроцентную пожарную безопасность, а также быть полностью безопасными по отношению к людям.
• Быть максимально надёжными в плане бесперебойного снабжения подключенных устройств электрической энергией.
• Обеспечивать энергию достаточно высокого качества, что определяется незначительным отклонением напряжения, которое подводит кабель приемникам, по сравнению с номинальным напряжением приемника.
• Отличаться приемлемой стоимостью.

Выполнение первого пункта напрямую связано с правильным подбором сечения кабеля. Они должны выдерживать определённую температуру при нагревании. То есть, необходимо позаботиться о подборе плавких предохранителей, а также качественной изоляции, соответствующей диаметру жилы.

Второе условие напрямую связано с показателем механической прочности кабеля. Если владелец подберёт неподходящий плавкий предохранитель, то проблем избежать не получится.

Чтобы выполнить третье условие, необходимо правильно подобрать сечение провода с учётом допустимых показателей потери напряжения.

Все эти параметры, так или иначе, влияют на выбор сечения по допустимой потере напряжения. Рассмотрим данный пункт более подробно.

Выбор проводов по допустимой потере напряжения

Если коротко, то потеря напряжения — это арифметическая разность предварительно измеренного напряжения в начале линии и самом её конце. Формула выглядит так: 

∆U=U1 — U2.

В некоторых случаях показатель потери напряжения выражают как процент от напряжения в начале линии. В сложившейся ситуации данный параметр называют относительной потерей напряжения. Формула выглядит таким образом: 

ε =∆UU .

Если рассматривать допустимые показатели потери относительного напряжения на определённом участке от подстанции до потребителя для осветительной нагрузке, то показатель будет колебаться в пределах двух или трёх процентов. Но в случае силовой нагрузки показатель может колебаться от двух до шести процентов.

Определить сечение проводов возможно по следующей формуле: 

S =  2Il/γ∆U.

Если заменить ∆U на относительную потерю напряжения, то на выходе получится другая формула: 

S =  ((2 • 100Il))/γεU.

Также возможно немного поменяв стратегию, сперва умножив, после чего разделив на U. В этом случае формула получит другой вид: S = (2 • 100Рl)/γεU2. Из этого следует: 

ε = (2 • 100Рl).γSU2

С помощью формул обычно высчитывают сечение проводов линии (нагрузка должна быть на конце) прямо по заданной относительной потере напряжения. Не менее редко вычисляют относительную потерю напряжения в линиях с помощью заданного сечения кабеля.

Вышеуказанные формулы нередко применяют для разных видов тока:

• однофазного переменного;
• трёхфазного;
• постоянного.

Отметим, что во втором случае напряжение U — это линейное напряжение. То есть, оно равно = Uл, в то время как мощность Р является равной активной мощностью трехфазной нагрузки.

При условии, что линия, которая получает энергию от питательного пункта, отличается сразу несколькими нагрузками в разных точках, то если кабель имеет одинаковое сечение и материал каждого из участков, точно высчитать сечения проводов возможно по формуле: 

S = (2 • 100(P1l1 + P2l2 + P3l3 + …))γεU2 = (2 • 100ΣPl)γεU2.

Чтобы вычислить показатель относительной потере напряжения, необходимо использовать другую формулу:

 ε = (2 • 100(P1l1 + P2l2 + P3l3 + …))γSU2 = (2 • 100ΣPl)γSU2.

Эти две формулы, в отличие от предыдущих, имеют выражение Рl, что представляет собой произведения нагрузки Р, а также длины линии l. Если коротко, то это произведение ещё называют моментом нагрузки, однако оно заменено суммой моментов нагрузок. Чтобы проверить сечения проводов, которые были определены благодаря условиям допустимого нагрева и удовлетворяют требования по отношению допустимой потери напряжения, дополнительно проверяют показатели механической прочности с помощью специальной таблицы.

Подбор плавких вставок предохранителей

Проверка по допустимой потере напряжения предусматривает и подбор плавких вставок предохранителей. Именно они надёжно защищают провода от значительных перегрузок и токов короткого замыкания. Это очень важно, вещь если сила тока будет сильнее той, на что изначально рассчитаны плавкие вставки, то они попросту перегорят.

При выборе данного элемента следует учитывать три нюанса:

• В идеале, номинальный ток плавкой вставки Iвст должен равняться расчетному току защищаемого участка линии или быть больше него.
• Согласно стандартам, номинальный ток плавкой вставки Iвст обязан быть равен величине спускового тока или быть больше данного показателя, уменьшенного в два с половиной раза для защищаемого участка линии, к которой прикреплён один короткозамкнутый электродвигатель.
• Во время выбора плавких вставок предохранителей, которые последовательно устанавливают в сети, все следующие вставки, начиная от приемника, важно приобретать на ступень выше.

Расчёт сечения проводов по допустимой потере напряжения представляет собой довольно сложную процедуру с большим количеством расчётов, поэтому, если у вас остались какие-либо вопросы, то вы можете задать их нашим специалистам.

Выбор сечения провода — Power Solutions

Power Solutions / Блог / Полезная информация / Выбор сечения провода

При проектировании любых электрических сетей бытового или промышленного назначения, необходимо начинать с расчета и выбора сечения электропровода. От правильности расчета этого важного показателя зависит многое, и в первую очередь – это надежность всей электрической сети. От того, насколько правильно рассчитана электрическая сеть и насколько правильно сделан выбор сечения провода по этим расчетам, зависят и потери мощности в вашей сети, которые могут быть очень значительными при неправильном выборе сечения провода. Кроме этого, есть большая вероятность перегрева проводов и выхода их из строя, если выбор сечения проводов сделан несоответствующим образом.

Основными критериями для проектирования и выбора сечения проводов, являются величина токовой нагрузки, напряжение сети, мощность потребителя электроэнергии. Практически проектирование любой электросети и выбор проводов для нее начинается с определения характеристик электрооборудования, которое будет присутствовать в этой сети и потреблять электроэнергию. Если на участке сети будет находиться несколько потребителей электроэнергии, то для выбора сечения провода для этого участка их мощности суммируются. После определения главного показателя электросети-мощности потребления электроэнергии для каждого участка проектируемой электросети рассчитываются допустимые показатели токовой нагрузки. Для расчета этого важного показателя, от длительности которого (он также принимается во внимание), напрямую зависит выбор сечения проводов сети, применяется упрощенная формула, в которой присутствуют напряжение сети и мощность потребления для рассчитываемого участка сети.

После расчета допустимых значений токовой нагрузки и определения длительности этой нагрузки, необходимо выяснить еще один показатель электросети, который также влияет на выбор сечения проводов сети – это условия, при которых будет эксплуатироваться электросеть, температурный режим ее эксплуатации и способ прокладки электрической сети (открытый или закрытый).

После того, как допустимый ток и длительность токовой нагрузки рассчитаны, условия эксплуатации и способ прокладки электросети утверждены, можно приступать непосредственно к выбору сечения проводов, из которых эта сеть будет построена. Подбор кабелей и проводов электрической сети осуществляется по таблицам длительного допустимого тока нагрузки, где учитывается и способ прокладки кабелей и проводов сети. На практике, очень сложно выбрать провод или кабель, точно соответствующий расчетному току нагрузки. Для этих целей расчетные данные округляются с запасом в большую сторону.

Ниже, мы приводим таблицу для выбора сечения провода исходя из зависимости мощности и токовых характеристик оборудования.  Сечение провода необходимо определять из длительных токовых нагрузок, допускаемых в даном режиме эксплуатации оборудования. Токовые нагрузки можно определить по упрощенной формуле:

I = P ⁄ U × √3,, где

I – переменный ток, A; P – мощность потребителя электроэнергии, Вт; U – напряжение, В.

 ДОПУСТИМЫЙ ДЛИТЕЛЬНЫЙ ТОК ДЛЯ ПРОВОДОВ И ШНУРОВ С РЕЗИНОВОЙ И ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ С МЕДНЫМИ ЖИЛАМИ

Сечение токо-проводящей  жилы, мм	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
		двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного 2-х жильного	одного 3- х жильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

 

Электрическая проводка должна отвечать требованиям безопасности, надежности и экономичности. Очень важно выбирать силовой кабель для прокладки производства известных и надежных производителей. 

Руководство по выбору проводов и кабелей Radix

Предисловие

Все ресурсы Radix Wire Co. направлены на одну миссию: создание решений для качественных высокотемпературных выводных проводов для применения при рабочих температурах до 1000°C. Мы верим в разработку и производство хорошо спроектированных, однородных изделий из проволоки и подкрепляем их строгими процедурами контроля качества, отзывчивыми людьми из службы поддержки клиентов и добросовестными последующими усилиями для удовлетворения ваших особых требований к продукции и информации.

В руководстве описывается, как можно использовать материалы в «крайне необходимой» стратегии для упрощения принятия решений о выборе проводов. Используя такую ​​стратегию, можно выбрать один стандартный провод, охватывающий несколько применений. По крайней мере, мы надеемся, что это Руководство по выбору поможет вам в диалоге, столь важном для выбора наилучшего и наиболее рентабельного изделия из проволоки для вашего применения.

Раздел 1 – Основные элементы высокотемпературного изолированного провода

Пять основных элементов высокотемпературного изолированного провода: жила, изоляция, защитная оплетка, оболочка и экран. Не все элементы подходят для каждой конструкции. Для более простых конструкций может потребоваться только проводник и изоляция. Когда ожидается суровая эксплуатация при повышенных температурах, могут потребоваться более сложные конструкции. Каждый элемент следует обсудить с поставщиком проволоки.

Токопроводящая жила

Критические переменные при выборе проводника включают в себя состав материала проводника, диаметр проводника и скрутку. В первую очередь следует учитывать ожидаемую рабочую температуру, поскольку материалы проводников различаются по теплостойкости. Следующей должна быть оценена способность проводника пропускать ток без превышения номинальной температуры проводника и изоляции. Для получения дополнительной информации о токах см. применимые данные в таблицах NEMA (вставьте идентификатор таблицы) или NEC (вставьте идентификатор таблицы).

Изоляция

Первичная изоляция предназначена для удерживания и направления напряжения. Материалы, выбранные для первичной изоляции (термопласты, синтетические каучуки и слюда), обладают хорошими диэлектрическими свойствами, а также теплостойкостью. Для тяжелых условий эксплуатации следует определить, может ли потребоваться вторичная изоляция для защиты от порезов, разрывов или других повреждений. Поскольку первичная изоляция обычно выбирается из-за ее диэлектрической прочности, выбор может отражать некоторый компромисс между физическими свойствами.

Оплетка

Стекловолокно широко используется в плетеных наружных покрытиях для ограниченной механической защиты. Стеклянная оплетка почти всегда пропитана соответствующим высокотемпературным покрытием для предотвращения износа или проникновения влаги, а также для улучшения сцепления волокон.

Оболочка

Оболочка, также называемая оболочкой, обычно экструдируется из термопластов или термореактивных материалов для механической, термической, химической защиты и защиты от окружающей среды. Он также используется в качестве дополнительной электрической изоляции поверх металлических экранов.

Экранирование

Металлическое экранирование в виде гофрированной или плоской ленты или плетеной оплётки для защиты изоляции от тяжёлых условий эксплуатации. Кроме того, он предотвращает выход помех, создаваемых электроэнергией, в окружающую среду. Металлическое экранирование также обычно используется в низковольтной проводке связи для защиты целостности сигнала.

Раздел 2. Руководство по применению и спецификациям

Определение электрических требований

При выборе высокотемпературного изолированного провода должны быть соблюдены электрические требования — рабочее напряжение, номинальная температура проводника и допустимая нагрузка по току (импульсная нагрузка). Температурный рейтинг провода определяется сочетанием тепла окружающей среды и тепла, выделяемого током.

Вырабатываемое током тепло рассчитывается путем сопоставления материала и диаметра проводника с рабочей силой тока. Окружающее тепло — это дополнительное тепло, ожидаемое от применения. Из-за различий в рассеивании тепла через изоляцию и других факторов, допустимая нагрузка по току является сложной переменной для выбора. По этой причине дизайнеры продукта добавляют запас прочности. То есть они указывают проводники с более высокой пропускной способностью, чем указывают теоретические расчеты.

ПРИМЕЧАНИЕ. См. таблицы «Номинальные токи» и «Температурное снижение номинальных характеристик» в разделе 9.0041 «Список таблиц»

Соответствие условиям окружающей среды

После выполнения электрических требований для приложения следует провести тщательную оценку условий окружающей среды, которые могут повредить изоляцию и тем самым ухудшить или разрушить целостность цепи.

Пожалуйста, ознакомьтесь и примите во внимание следующие условия подачи заявки. Возможные нарушения целостности цепи не ограничиваются только следующим: тепло окружающей среды, влажность, истирание, термическая стабильность, химическое соединение, механическое воздействие, низкая температура, огнестойкость, простота снятия изоляции, заделки и прокладки.

Раздел 3. Выбор проводника

Номинальные температуры для материалов проводников

Проводник* (обозначения с основанием основания указаны в скобках)
Максимальная номинальная температура, °C

9 0068

Проводник* 9006 2 (обозначения Radix указаны в скобках)	Максимальная допустимая температура, °C
Медь без покрытия (BC)*	200
Луженая медь (TC)*	200
Никелированная медь (NPC)**	250
Никелированная медь (NCC)**	550
Посеребренная медь (SPC)	200
Никель- Железо с покрытием (NPI)	250
Никель (NA)	550+

0,015 дюйма (AWG № 26) или больше . AWG № 30 (0,010 дюйма) не может быть рассчитан на 200 ° C в голой или луженой меди. Он должен быть защищен никелевым или серебряным покрытием.

**NPC содержит 2% никеля, а NCC 27% никеля по массе проводника.

Нагрузочная способность по току

Нагрузочная способность по току (сила тока) — это ток, который проводник может пропустить до того, как температура проводника И изоляции превысит допустимый предел. Ниже приведены ключевые факторы, определяющие допустимую нагрузку:

Размер и материал проводника:

Проводимость материалов проводников сильно различается. Эти отклонения влияют на пропускную способность по току. Кроме того, по мере уменьшения диаметра и массы проводника уменьшается сила тока.

Сила тока:

По мере увеличения приложенного тока выделяется больше тепла проводника. Одиночный медный проводник AWG 16 при температуре окружающей среды 30 ° C нагревается до 80 ° C при силе тока примерно 19 ампер; при токе 22 ампера температура медного провода AWG 16 повышается примерно до 90°C.

Температура окружающей среды:

Электрический ток является лишь одним источником тепла. По мере того, как температура окружающей среды – температура воздуха, окружающего провод, – повышается, для достижения номинальной температуры изоляции требуется меньше выделяемого током тепла. Таким образом, мощность определяется также вкладом окружающего тепла.

Тип изоляции:

Тепловыделение через изоляцию зависит от типа изоляции. Скорость рассеивания влияет на общее количество тепла и, следовательно, на емкость. Проблема диссипации становится еще более сложной, когда провод заключен в тесном замкнутом пространстве.

По этим причинам присвоение проводнику допустимой нагрузки по току является неточным процессом. Следовательно, инженеры-проектировщики, ответственные за принятие таких решений, могут эмпирически оценивать конструкции проводов, используя рекомендации, установленные различными стандартами, такими как Национальный электротехнический кодекс. Они также могут намеренно занижать расчетную номинальную нагрузку провода для достижения большего запаса прочности и продления срока службы продукта.

Раздел 4 – Изоляция, оплетка, оболочка, экранирование

Изоляция

Первичная изоляция – Первичная изоляция содержит и направляет напряжение. Помещенный рядом с проводником в виде экструдированного покрытия или ленточной обмотки, его основными требованиями являются хорошие диэлектрические или, синонимично, изоляционные свойства. Первичная изоляция выбирается из нескольких классов материалов: термопласты, включая экструдированный и ленточный тефлон*; синтетические каучуки; слюда; и стекловолокно.

Вторичная изоляция. Первичная изоляция, обычно выбираемая из-за превосходных диэлектрических свойств и теплостойкости, иногда может потребовать вторичной изоляции для защиты от порезов, разрывов или других физических повреждений.

Вторичная изоляция может иметь или не иметь хорошие диэлектрические свойства и обычно наносится в виде ленточной обмотки или порции. Стандартные конструкции, в которых используются проверенные стеклянные порции или ленты из фторуглерода, достигают наибольшей экономической эффективности. Экзотические материалы (такие как пленка Kapton*, устойчивая ко всем химическим веществам, кроме сильных оснований) могут использоваться для удовлетворения особых требований в более необычных условиях.

Плетение

Стекловолокно является основным материалом, используемым для плетения. Для предотвращения истирания, повышения влагостойкости и улучшения сцепления волокон производители проводов почти всегда пропитывают и покрывают плетеное стекловолокно высокотемпературными лаками. Плетеные провода подходят для применений, связанных с высокими температурами.

Для механической защиты арамидный материал, обычно называемый К-волокном (кевлар*), используется в одножильных силиконовых кабелях большого размера или для внешнего покрытия многожильных высокотемпературных кабелей.

Оболочка

Оболочка представляет собой защитное покрытие, выдавливаемое поверх изоляции. Материалы оболочки, также называемые оболочками, устойчивы к истиранию, химическим веществам и ряду опасностей окружающей среды.

Оболочка обеспечивает дополнительную механическую защиту изоляции проводов, но может также служить электрической изоляцией для изоляции экранирующих материалов, таких как медная оплетка, от внешней среды.

Для выбора правильного материала оболочки необходимо тщательно оценить условия эксплуатации и стоимость с помощью поставщика проволоки.

Экранирование

Экранирование представляет собой металлическую оболочку из плетеных или армированных жил из луженой меди, посеребренной меди, никелированного железа или нержавеющей стали, обеспечивающую механическую защиту в суровых условиях.

Экранирование относится также к защите электронных схем от электрических или электронных помех.

Экранирование для высокотемпературного изолированного провода используется для предотвращения выхода электрических помех через изоляцию провода для нарушения работы чувствительных низковольтных электронных цепей или для механической защиты.

ПРИМЕЧАНИЕ:

* Teflon, Kapton и Kevlar являются зарегистрированными товарными знаками E. I. Дюпон де Немур и компания.

Закрытие

Мы надеемся, что следующее руководство по выбору разъяснит или высветит конкретные требования или вопросы, связанные с креплением высокотемпературных проводов и кабелей. Создание решений для качественных высокотемпературных подводящих проводов для применений при рабочих температурах до 1000°C — это то, что Radix Wire делает лучше всего. Для дальнейших запросов свяжитесь с нами.

Правильный выбор проводов и кабелей

При просмотре статей Lectromec можно найти более 250 статей, охватывающих различные сегменты аэрокосмических систем электропроводки и их жизненный цикл. Для некоторых это может быть переизбытком информации. Но если бы эти статьи были сведены к их основным положениям, можно было бы сделать вывод, что путем выбора правильных частей, их правильной установки и проведения правильного анализа на системном уровне можно было бы создать надежную и безотказную систему соединения электрических проводов (EWIS). создано… и это было целью Lectromec с самого первого дня.

Первый элемент, подбор нужных деталей, без сомнения, нетривиальная задача. Иногда бывает трудно установить основную идею о том, что «не все провода одинаковы». Это было верно еще в 2004 году (как часть первой статьи Lectromec) и остается верным сегодня. В этой статье вновь рассматривается идея выбора проводов/кабелей и аспекты, которые следует учитывать в процессе принятия решений.

Большая тройка

При выборе проводов или кабелей на самом деле все сводится к трем основным характеристикам: физическим характеристикам, функциональным характеристикам и возможности поддержки. Физические характеристики определяют, насколько хорошо конструкция в целом может выдерживать стрессовые факторы окружающей среды, такие как истирание, температурные колебания, установка и воздействие жидкостей и загрязняющих веществ. Функциональные параметры учитывают затухание сигнала и то, насколько хорошо провод/кабель выдерживает скачки электрического тока, не создавая опасности дыма или возгорания.

Наконец, ремонтопригодность учитывает, как человеческий фактор и долгосрочные потребности в обслуживании оборудования играют роль в общем цикле обслуживания.

Часто ли существует только один провод/кабель, который подходит для вашего конкретного приложения? Нет. Но будет длинный список неправильных проводов/кабелей, которые можно использовать. Позвольте Lectromec помочь вам найти правильный.

Физические параметры

При выборе провода/кабеля наиболее важными физическими параметрами являются его характеристики при воздействии температуры, воздействия жидкости, монтажа и истирания при рабочей температуре. Когда дело доходит до температуры, следует учитывать ограничения по изоляции и проводникам. Если это экранированный кабель, то экранирование также следует рассматривать как ограничивающий фактор. Перегрев проводника может привести к быстрой деградации покрытия, что приведет к снижению электропроводности и большему ухудшению сигнала , и более подвержены коррозии.

При контакте с жидкостью, несмотря на то, что многие типы изоляции авиационных проводов/кабелей инертны по отношению к обычным химическим веществам, это следует оценить для применения. Если в какой-либо части производства или поддержки платформы используются необычные химические вещества, необходимо оценить совместимость материалов. Есть несколько недавних примеров автопарков, которые внедрили новую чистящую или противообледенительную жидкость только для того, чтобы вызвать значительную деградацию электрических компонентов. Тесты, такие как метод AS4373 601, обеспечивают основу для оценки износа проводов/кабелей из-за воздействия жидкости.

Стойкость к истиранию следует оценивать при рабочей температуре. То, как изоляция провода работает при температуре окружающей среды, отличается от того, как она ведет себя при повышенных температурах. При повышении температуры всего на 10°C характеристики некоторых типов изоляции могут снизиться на целых 50%. Эти изменения характеристик не обязательно должны происходить при температурах 140°C или выше, но в некоторых случаях от 50 90 200 o 90 201 C до 60°C. Если среда установленной зоны подвержена сильной вибрации или подвергается регулярному техническому обслуживанию, рекомендуется выбирать компонент с высокой стойкостью к истиранию.

Функциональные характеристики

Функциональная надежность проводов/кабелей необходима для того, чтобы все остальное в самолете работало. Но какие параметры следует выбирать или оценивать при выборе провода? Lectromec рекомендует три фактора: пропускная способность по току, ухудшение сигнала и номинальное напряжение.

Что касается допустимой нагрузки по току, то уже имеется обширная информация о рекомендуемых максимальных номинальных токах для проводов различного сечения; У Lectromec уже есть пара статей на эту тему. Затем этот максимальный номинальный ток обычно снижается при добавлении к жгутам проводов.

Целостность сигнала является ключевым атрибутом радиочастотных микроволновых и высокоскоростных кабелей передачи данных. Сигналы ухудшаются по мере прохождения по проводу. Ухудшение сигнала в кабеле зависит от частоты и неодинаково во всем частотном спектре; типично, что затухание сигнала будет увеличиваться с увеличением частоты. Приемлемый уровень затухания зависит от приложения/оборудования/установки, и не существует одного кабеля, который будет работать для всех приложений. Важно отметить, что целостность сигнала сильно зависит от геометрии кабеля и его электропроводности, поэтому очень важно учитывать радиус изгиба, прокладку , и другие факторы стресса окружающей среды. Большинство проблем с затуханием сигнала можно решить, выбрав правильные кабели, которые были хорошо протестированы в соответствии с требованиями приложения.

Наконец, следует учитывать номинальное напряжение провода или кабеля. Хотя номинальное напряжение цепи может составлять 115 В, во многих случаях переходные процессы от нагрузки или источника питания создают пики мощности с напряжением, более чем в два или три раза превышающим номинальное напряжение. В системах с широтно-импульсной модуляцией эти переходные процессы обычны и часты.

В результате увеличивается нагрузка на диэлектрик провода/кабеля. Взятые по отдельности, скачки напряжения и повышенная частота энергосистемы не будут проблемой, но их комбинация может вызвать быструю деградацию диэлектрика. Рекомендуется выбирать провод, который распознает эти скачки напряжения и имеет соответствующие прочные характеристики изоляции.

Поддерживаемость

Хотя возможность поддержки здесь рассматривается в последнюю очередь, ее не следует рассматривать как запоздалую мысль. Возможность поддержки — это идея о том, что после выбора детали она должна:

• быть доступной в течение длительного периода времени,
• Поддерживаться с использованием существующих или легкодоступных инструментов, и
• Должны быть взаимозаменяемы с другими деталями.

Каждый коэффициент поддерживаемости является основным логистическим соображением для любого компонента, и те же соображения следует учитывать при размещении любого провода, кабеля или разъема на самолете. Выбор компонента, который больше не доступен через 10 лет или не может обслуживаться из-за исчезновения инструментов, только создаст проблемы.

Часто лучшим способом решения проблем с поддержкой является использование продукта, соответствующего современному отраслевому стандарту; потому что вполне вероятно, что другие используют те же компоненты и сталкиваются с аналогичными проблемами поддержки. Это приведет к высокой вероятности того, что компоненты останутся доступными в течение многих лет.

Заключение

При выборе провода/кабеля наиболее важными являются параметры, специфичные для конкретного применения. Однако их нельзя выбрать в пустоте. Другие соображения, такие как возможность поддержки и ремонтопригодность, необходимы для обеспечения того, чтобы первоначальный проект мог поддерживаться на протяжении всего жизненного цикла. Кроме того, чтобы максимизировать эту производительность во время работы, как физические, так и функциональные параметры компонента должны быть поняты и протестированы надлежащим образом.