Медь ток: Таблица допустимых токов для медных эмалированных проводов диаметром от 0.02 до 2.5 мм

Содержание

Максимальный ток по сечению провода медь

Когда электрический ток протекает по кабелю, часть энергии теряется. Она уходит на нагрев проводников из-за их сопротивления, с уменьшением которого возрастает величина передаваемой мощности и допустимый ток для медных проводов. Наиболее приемлемым проводником на практике является медь, которая имеет небольшое электрическое сопротивление, устраивает потребителей по стоимости и выпускается в широком ассортименте.

Следующим металлом с хорошей проводимостью является алюминий. Он дешевле меди, но более ломкий и деформируется в местах соединений. Прежде внутридомовые отечественные сети были проложены алюминиевыми проводами. Их прятали под штукатурку и надолго забывали об электропроводке. Электроэнергия преимущественно уходила на освещение, и провода легко выдерживали нагрузку.

С развитием техники появилось множество электроприборов, которые стали незаменимы в быту и потребовали большего количества электричества. Потребляемая мощность возросла и проводка перестала с ней справляться. Теперь стало немыслимо делать электроснабжение квартиры или дома без расчета электропроводки по мощности. Провода и кабели выбираются так, чтобы не было лишних затрат, а они полностью справлялись со всеми нагрузками в доме.

Содержание

Причина нагрева электропроводки
Площадь сечения проводки
Расчет мощности в проводке
Сечение проводов для разных условий эксплуатации
Рассеивание тепла при работе кабеля
Выбор сечения провода
Кратковременные режимы работы
Как правильно выбрать вводной провод в квартиру?
Выбор проводки для отдельных групп потребителей
Как рассчитать трехфазную проводку?
Заключение
Общая информация для потребителя
Определение и расчет жил по формуле
Допустимая плотность электротока
Пример подсчета участка проводки и нагрузки
Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение
Рекомендации по устройству
Определение допустимого тока
Тепловой нагрев
Падение напряжения
Допустимая плотность тока
Пути повышения допустимого тока
Последствия превышения тока

Причина нагрева электропроводки

Проходящий электрический ток вызывает нагрев проводника. При повышенной температуре металл быстро окисляется, а изоляция начинает плавиться при температуре от 65 0С. Чем чаще она нагревается, тем быстрее выходит из строя. По этой причине провода выбирают по допустимому току, при котором не происходит их перегрев.

Площадь сечения проводки

По форме провод выполняется в виде круга, квадрата, прямоугольника или треугольника. У квартирной проводки сечение преимущественно круглое. Шина медная устанавливается обычно в распределительном шкафу и бывает прямоугольной или квадратной.

Площади поперечных сечений жил определяются по основным размерам, замеряемым штангенциркулем:

круг — S = πd2 / 4;
квадрат — S = a2;
прямоугольник — S = a * b;
треугольник — πr2 / 3.

В расчетах приняты следующие обозначения:

r — радиус;
d — диаметр;
b, a — ширина и длина сечения;
π = 3,14.

Расчет мощности в проводке

Мощность, выделяющаяся в жилах кабеля при его эксплуатации, определяется по формуле: P = In2Rn,

где In — нагрузочный ток, А; R — сопротивление, Ом; n — количество проводников.

Формула подходит при расчете одной нагрузки. Если к кабелю их подключено несколько, количество тепла рассчитывается отдельно для каждого потребителя энергии, а затем результаты суммируются.

Допустимый ток для медных многожильных проводов также рассчитывается через поперечное сечение. Для этого необходимо распушить конец, замерить диаметр одной из проволочек, посчитать площадь и умножить на их количество в проводе.

Сечение проводов для разных условий эксплуатации

Сечения проводов удобно измерять в квадратных миллиметрах. Если грубо оценивать допустимый ток, мм2 медного провода пропускает через себя 10 А, при этом не перегреваясь.

В кабеле соседние провода греют друг друга, поэтому для него надо выбирать толщину жилы по таблицам или с поправкой. Кроме того, размеры берут с небольшим запасом в сторону увеличения, а после выбирают из стандартного ряда.

Проводка может быть открытой и скрытой. В первом варианте она прокладывается снаружи по поверхностям, в трубах или в кабель-каналах. Скрытая проходит под штукатуркой, в каналах или трубах внутри конструкций. Здесь условия работы более жесткие, поскольку в закрытых пространствах без доступа воздуха кабель нагревается сильней.

Для разных условий эксплуатации вводятся коэффициенты поправки, на которые следует умножать расчетный длительно допустимый ток в зависимости от следующих факторов:

одножильный кабель в трубе длиной более 10 м: I = In х0,94;
три одножильных кабеля в одной трубе: I = In х0,9;
прокладка в воде с защитным покрытием типа Кл: I = In х1,3;
четырехжильный кабель равного сечения: I = In х0,93.

Пример

При нагрузке в 5 кВт и напряжении 220 В сила тока через медный провод составит 5 х 1000 / 220 = 22,7 А. Его сечение составит 22,7 / 10 = 2,27 мм2. Этот размер обеспечит допустимый ток для медных проводов по нагреву. Поэтому здесь следует взять небольшой запас 15 %. В результате сечение составит S = 2,27 + 2,27 х 15 / 100 = 2,61 мм2.

Теперь к этому размеру следует подобрать стандартное сечение провода, которое составит 3 мм.

Рассеивание тепла при работе кабеля

Проводник не может разогреваться от проходящего тока бесконечно долго. Одновременно он отдает тепло окружающей среде, количество которого зависит от разности температуры между ними. В определенный момент наступает равновесное состояние и температура проводника устанавливается постоянной.

Важно! При правильно подобранной проводке потери на нагрев снижаются. Следует помнить, что за нерациональный расход электроэнергии (когда провода перегреваются) также приходится платить. С одной стороны плата взимается за лишний расход по счетчику, а с другой — за замену кабеля.

Выбор сечения провода

Для типовой квартиры электрики особенно не задумываются о том, какие сечения проводки выбрать. В большинстве случаев используют такие:

вводной кабель — 4-6 мм2;
розетки — 2,5 мм2;
основное освещение — 1,5 мм2.

Подобная система вполне справляется с нагрузками, если нет мощных электроприборов, к которым порой надо вести отдельное питание.

Отлично подходит для того, найти допустимый ток медного провода, таблица из справочника. В ней также приведены данные расчета при использовании алюминия.

Основой для выбора проводки является мощность потребителей. Если суммарная мощность в линиях от главного ввода P = 7,4 кВт при U = 220 В, допустимый ток для медных проводов составит по таблице 34 А, а сечение — 6 мм2 (закрытая прокладка).

Кратковременные режимы работы

Максимально допустимый кратковременный ток для медных проводов при режимах работы с длительностью циклов до 10 мин и рабочими периодами между ними не более 4 мин приводится к длительному режиму работы, если сечение не превышает 6 мм2. При сечении выше 6 мм2: Iдоп = In∙0,875/√Тп.в.,

где Тп.в — отношение длительности рабочего периода к продолжительности цикла.

Отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях определяется техническими характеристиками применяемых защитных автоматов. Ниже приведена схема небольшого щита управления квартиры. Питание от счетчика поступает на вводной автомат DP MCB мощностью 63 А, который защищает проводку до автоматов отдельных линий мощностью 10 А, 16 А и 20 А.

Важно! Пороги срабатывания автоматов должны быть меньше максимально допустимого тока проводки и выше нагрузочного тока. В таком случае каждая линия будет надежно защищена.

Как правильно выбрать вводной провод в квартиру?

Величина номинального тока на кабеле ввода в квартиру зависит от того, сколько подключено потребителей. В таблице приведены необходимые приборы и их мощность.

Электроприбор	Номинальная мощность, кВт
Телевизор	0,18
Бойлер	2-6
Холодильник	0,2-0,3
Духовой шкаф	2-5
Пылесос	0,65-1
Электрочайник	1,2-2
Утюг	1,7-2,3
Микроволновка	0,8-2
Компьютер	0,3-1
Стиральная машина	2,5-3,5
Система освещения	0,5
Всего	12,03-23,78

Силу тока по известной мощности можно найти из выражения:

I = P∙Kи/(U∙cos φ), где Kи = 0,75 — коэффициент одновременности.

Для большинства электроприборов, являющихся активной нагрузкой, коэффициент мощности cos φ = 1. У люминесцентных ламп, электродвигателей пылесоса, стиральной машины и др. он меньше 1 и его необходимо учитывать.

Длительно допустимый ток для приборов, приведенных в таблице, составит I = 41 — 81 А. Величина получается довольно внушительной. Всегда следует хорошенько подумать, когда приобретаешь новый электроприбор, потянет ли его квартирная сеть. По таблице для открытой проводки сечение входного провода составит 4-10 мм2. Здесь еще надо учитывать, как квартирная нагрузка повлияет на общедомовую. Возможно, что ЖЭК не позволит подключить столько электроприборов к стояку подъезда, где через распределительные шкафы под каждую фазу и нейтраль проходит шина (медная или алюминиевая). Их просто не потянет электросчетчик, который обычно устанавливается в щите на лестничной площадке. Кроме того, плата за перерасход нормы электроэнергии вырастет до внушительных размеров из-за повышающих коэффициентов.

Если проводку делать для частного дома, то здесь надо учитывать мощность отводящего провода от главной сети. Обычно используемого алюминиевого провода СИП-4 сечением 12 мм2 может и не хватить для большой нагрузки.

Выбор проводки для отдельных групп потребителей

После того как выбран кабель для подключения к сети и для него подобран защищающий от перегрузок и коротких замыканий автомат ввода, необходимо подобрать провода для каждой группы потребителей.

Нагрузка разделяется на осветительную и силовую. Самым мощным потребителем в доме является кухня, где устанавливаются электроплита, стиральная и посудомоечная машины, холодильник, микроволновка и другие электроприборы.

Для каждой розетки выбираются провода на 2,5 мм2. По таблице для скрытой проводки он пропустит 21 А. Схема снабжения обычно радиальная — от распределительной коробки. Поэтому к коробке должны подходить провода на 4 мм2. Если розетки соединены шлейфом, следует учитывать, что сечению 2,5 мм2 соответствует мощность 4,6 кВт. Поэтому суммарная нагрузка на них не должна ее превышать. Здесь есть один недостаток: при выходе из строя одной розетки, остальные также могут оказаться неработоспособными.

На бойлер, электроплиту, кондиционер и другие мощные нагрузки целесообразно подключать отдельный провод с автоматом. В ванную комнату также делается отдельный ввод с автоматом и УЗО.

На освещение идет провод на 1,5 мм2. Сейчас многие применяют основное и дополнительное освещение, где может потребоваться большее сечение.

Как рассчитать трехфазную проводку?

На расчет допустимого сечения кабеля влияет тип сети. Если мощность потребления одинакова, допустимые токовые нагрузки на жилы кабеля для трехфазной сети будут меньше, чем для однофазной.

Для питания трехжильного кабеля при U = 380 В применяется формула:

Коэффициент мощности можно найти в характеристиках электроприборов или он равен 1, если нагрузка активная. Максимально допустимый ток для медных проводов, а также алюминиевых при трехфазном напряжении указывается в таблицах.

Заключение

Для предупреждения перегрева проводников при длительной нагрузке следует правильно рассчитать поперечное сечение жил, от которого зависит допустимый ток для медных проводов. Если мощности проводника будет недостаточно, кабель преждевременно выйдет из строя.

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Сечение определяет допустимые токи, проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Условно можно выделить три области температур:

изоляция остается целой;
изоляция обгорает, но металл остается целым;
металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление, что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Допустимая плотность электротока

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что закрытой проводкой. Открытой является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, каналах, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в распределительных коробках или щитках. Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент. Ответ:

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать силу тока сечения провода по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв). Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы, тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр, если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Определение допустимого тока

Имеется несколько критериев выбора максимального тока через проводники:

Тепловой нагрев;
Падение напряжения.

Данные параметры являются взаимосвязанными, и увеличение сечения проводников с целью уменьшения падения напряжения снижает и нагрев. В любой ситуации длительно допустимый ток подразумевает отсутствие критического нагрева, который может привести к деградации изоляции, изменению параметров как самого провода, так и близко расположенных элементов.

Тепловой нагрев

Величина тока связана с нагревом в соответствии с законом Джоуля-Ленца, названного так по именам первооткрывателей зависимости:

Q – количество теплоты, которое выделяется на проводнике;
R – сопротивление проводника;
I – ток, протекающий через проводник;
t – промежуток времени, в течение которого производится подсчет тепловыделения.

Из формулы следует, что чем больше сопротивление проводника, тем большее количество теплоты выделится на нем. На этом принципе построены нагревательные приборы с высокоомным нагревательным элементом. Нагреватель выполнен из провода, который, кроме высокого удельного сопротивления, имеет высокую температурную устойчивость (как правило, нихром). Температура меди намного ниже, поэтому существуют определенные условия, при которых нагрев медного проводника не будет выходить за допустимые пределы.

Падение напряжения

Для того чтобы представить влияние тока на падение напряжения, необходимо вспомнить закон Ома:

Согласно закону Ома, при протекании тока через проводник с сопротивлением R на нем образуется падение напряжения:

Таким образом, при постоянном сопротивлении нагрузки R, чем больше ток в питающей сети, тем больше будет падение напряжения на сопротивлении r, питающих проводов (U=I·r).

Именно напряжение потерь вызывает ненужный нагрев проводов, но главная проблема в том, что напряжение нагрузки становится меньше на эту величину. Пояснить это можно на простом примере. Пускай в домашней электропроводке имеется участок длиной 100 м, выполненный медным проводом сечением 2.5 мм2. Сопротивление такого участка составит около 0.7 Ом. При токе нагрузки 10А, а это потребляемая мощность чуть больше 2 кВт, падение напряжения на проводе составит 7 В. При однофазном питании используется два провода, поэтому суммарное падение составит 14 В. Это довольно значительная величина, поскольку напряжение на потребителях будет составлять уже не 220, а 206В.

К определению падения напряжения в кабеле

На самом деле этот пример не совсем точен, поскольку уменьшение напряжения на активной нагрузке приведет к снижению мощности, следовательно, к снижению потребляемого тока. Но целью данной статьи не является замена учебника электротехники, поэтому данное объяснение вполне правдоподобно. Таблица, приведенная ниже, показывает соотношение падения напряжения при различных значениях тока на 1 м провода для наиболее распространенных сечений.

Зависимость падения напряжения от сечения и величины протекающего тока

1	0,023	0,018	0,012	0,009	0,007	0,004	0,003
2	0,047	0,035	0,023	0,018	0,014	0,009	0,006
5	0,117	0,088	0,059	0,045	0,035	0,022	0,015
10	0,233	0,175	0,117	0,090	0,070	0,044	0,029
15	0,350	0,263	0,175	0,135	0,105	0,066	0,044
20	0,466	0,350	0,233	0,180	0,140	0,088	0,058

При расчетах однофазной электропроводки по допустимому падению напряжения при предполагаемом токе нагрузки данные таблицы следует удваивать (используется два проводника: ноль и фаза). Не всегда в таблице будет присутствовать нужное сечение проводника, поэтому следует выбирать ближайшее большее значение. Это хорошо еще и тем, что учитывается возможное повышение мощности потребителей. Сильно большое сечение, взятое с запасом, приведет к неоправданному удорожанию материалов.

Допустимая плотность тока

Для упрощения расчетов и подбора требуемого провода принята такая величина, как плотность тока для меди и иных материалов. Плотность тока выражается в амперах на один квадратный миллиметр сечения.

Важно! Допустимая плотность тока определяется для площади сечения, а не диаметра провода. При маркировке монтажного провода обычно используется сечение, а обмоточного – диаметр. Для перевода диаметра провода в сечение нужно воспользоваться формулой S=π·d2/4 или определить его по таблице, взяв равное или ближайшее меньшее значение имеющегося диаметра.

Сечение популярного обмоточного провода ПЭВ-2

Сечение провода ПЭВ-2

Выбирая сечение провода, нужно знать, что допустимый ток для медных проводов во многом зависит от условий охлаждения. Наличие свободного доступа воздуха улучшает охлаждение нагретых проводов, поэтому в самых неблагоприятных условиях находятся внутренние обмотки трансформаторов напряжения, электропроводка, смонтированная в штробах стен. Большое влияние на теплоотдачу имеет материал и толщина внешней изоляции силовых кабелей.

Расчетным путем установлены и подтверждены на практике допустимые значения плотности тока для медного провода, применяемого в обмотках электрических машин и электрической проводки, которые сведены в таблицу ниже.

Допустимые значения плотности тока на 1 мм² в медном проводе

Внутренние обмотки	Наружные обмотки	Скрытая	Наружная
2-3 А	3-5 А	4 А	5 А

Обратите внимание! Таблица дает только ориентировочные данные для предварительных расчетов. Более точные показатели допустимых значений для кабелей разных типов и условий эксплуатации приведены в нормативной документации, в частности в ПУЭ.

Нормативные значения сечения кабеля

Пути повышения допустимого тока

Для снижения стоимости конструкций, в которых используются медные провода и кабели или шнуры, уменьшения массы, существует несколько путей повышения допустимых значений тока:

Улучшение охлаждения за счет обдува или конвективных потоков;
Отвод тепла при помощи теплоотводов или радиаторов;
Ограничение максимальных токовых нагрузок по времени.

Грамотно выполненная конфигурация обмоток и расположение трансформатора способны эффективно отводить тепло, которое выделяется при прохождении тока. Для мощных силовых трансформаторов, а это сварочные аппараты, трансформаторы подстанций, выполняется специальная обмотка с воздушными промежутками. Попадая в промежуток между отдельными частями обмоток, воздух отбирает часть тепла и выносит его наружу.

Те же цели преследует обдув нагревающихся частей машин при помощи вентиляторов. К такому решению часто обращаются производители микроволновых печей, устанавливая кулер на мощный высоковольтный трансформатор.

Обмотка с зазорами

Мощные трансформаторы силовых подстанций охлаждают обмотки при помощи трансформаторного масла, в которое погружен весь трансформатор. Обмотки выполняются с промежутками, в которых циркулирует масло.

Масло охлаждается при помощи трубчатого радиатора, который находится на боковых сторонах корпуса трансформатора. Вся конструкция выполнена полностью герметичной, поэтому для компенсации температурного расширения масла имеется расширительный бак.

Кратковременные токовые нагрузки не успевают в достаточной мере прогреть всю обмотку, поэтому для кратковременно работающего оборудования можно принимать плотность тока по сечению провода вплоть до 7-10А на мм2.

Оборудование, которое эксплуатируется на максимально допустимых плотностях тока, должно чередовать работу под нагрузкой с перерывом на охлаждение.

Важно! Теплопроводность меди и теплоемкость железного сердечника машин переменного тока высоки. Проходящие токи нагрузки прогревают весь объем обмоток одновременно, а охлаждение происходит только с поверхности, поэтому периоды отдыха должны превышать время работы под нагрузкой в несколько раз для достаточного охлаждения не только наружных, но и внутренних частей оборудования.

Последствия превышения тока

Чрезмерно высокий ток в медных проводах способен разогреть материал вплоть до температуры плавления. Разумеется, что подобная ситуация приведет к аварии или неработоспособности оборудования, но в некоторых случаях это является полезным.

Речь идет о плавких предохранителях. Основу их устройства составляет тонкая металлическая проволока, заключенная в огнеупорный изоляционный корпус. Толщина проволоки подобрана таким образом, чтобы ток определенной величины вызывал нагрев и перегорание проводника предохранителя. Наиболее часто используются плавкие вставки из цинка или меди.

Самое главное требование к плавкой вставке – строгое соответствие состава металла и его равномерный диаметр проводника по всей длине. Состав важен для стабильности температуры плавления. Наличие неравномерности по длине провода может вызвать локальный перегрев в месте сужения и перегорание предохранителя при токе, меньше номинального. Исходя из этих условий, провод для предохранителей выпускается с повышенным контролем и называется калиброванным.

Выполнение изложенных требований по допустимому току в проводниках позволяет продлить срок нормальной эксплуатации конструкций и электрооборудования, свести к минимуму риск возникновения поломок и аварий.

Медные электротехнические шины — Профсектор

Документ: Запрос [ 0 позиций ]

Производители

EKF (25)

TDM Electric (25)

Неустановленный (1470)

Серии

Параметры

1мм (12)

1,5мм (18)

2мм (30)

3мм (102)

4мм (104)

4,5мм (60)

5мм (94)

5,5мм (36)

6мм (100)

6,5мм (48)

7мм (60)

8мм (134)

9мм (54)

10мм (146)

11мм (42)

12мм (84)

12,5мм (96)

14мм (102)

16мм (72)

18мм (36)

20мм (54)

25мм (18)

30мм (18)

Сбросить

Справочные данные

Схемы разборных соединений прямоугольных шин

Перейти к полному списку . ..

Нормативные документы

ГОСТ 434-78 Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электрических целей. Технические условия. ( PDF, 0,5 МБ )

Перейти к полному списку …

Показать весь товар

В наличии у всех поставщиков

В наличии у поставщиков региона:

Все страныРоссияУкраинаКазахстанБеларусьАзербайджанАрменияГрузияКиргизияЛатвияЛитваМолдавияТаджикистанТуркменияУзбекистанЭстонияЧехияАлтайский крайАмурская областьАрхангельская областьАстраханская областьБелгородская областьБрянская областьВладимирская областьВолгоградская областьВологодская областьВоронежская областьГород федерального значения СевастопольЕврейская автономная областьЗабайкальский крайИвановская областьИркутская областьКабардино-Балкарская РеспубликаКалининградская областьКалужская областьКамчатский крайКарачаево-Черкесская РеспубликаКемеровская областьКировская областьКостромская областьКраснодарский крайКрасноярский крайКурганская областьКурская областьЛенинградская областьЛипецкая областьМагаданская областьМосковская областьМурманская областьНенецкий автономный округНижегородская областьНовгородская областьНовосибирская областьОмская областьОренбургская областьОрловская областьПензенская областьПермский крайПриморский крайПсковская областьРеспублика АдыгеяРеспублика АлтайРеспублика БашкортостанРеспублика БурятияРеспублика ДагестанРеспублика ИнгушетияРеспублика КалмыкияРеспублика КарелияРеспублика КомиРеспублика КрымРеспублика Марий ЭлРеспублика МордовияРеспублика Саха (Якутия)Республика Северная Осетия-АланияРеспублика ТатарстанРеспублика ТываРеспублика ХакасияРостовская областьРязанская областьСамарская областьСаратовская областьСахалинская областьСвердловская областьСмоленская областьСтавропольский крайТамбовская областьТверская областьТомская областьТульская областьТюменская областьУдмуртская РеспубликаУльяновская областьХабаровский крайХанты-Мансийский автономный округ — ЮграЧелябинская областьЧеченская РеспубликаЧувашская РеспубликаЧукотский автономный округЯмало-Ненецкий автономный округЯрославская область

Найдено компонентов: 1520

78″> 79″> 82″> 23″> 83″> 98″> 97″> 20″> 03″>

Наименование	Произв. /Артикул	Ед. изм	Цена	В корзину
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 1,5х8 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 79А	Неустановленный / ШММ-1,5х8-4	кгмшт	71,56 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 3х20 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 275А	Неустановленный / ШММ-3х20-4	кгмшт	357,78 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 3х45 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 597А	Неустановленный / ШММ-3х45-4	кгмшт	805,01 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 3х50 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 661А	Неустановленный / ШММ-3х50-4	кгмшт	894,45 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 3х65 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 854А	Неустановленный / ШММ-3х65-4	кгмшт	1162,79 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 4х45 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 700А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-4х45-4	кгмшт	1070,48 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 4х50 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 774А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-4х50-4	кгмшт	1189,74 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 4х90 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1371А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-4х90-4	кгмшт	2143,82 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 4х100 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 1521А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-4х100-4	кгмшт	2382,34 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 4,5х100 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1616А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-4,5х100-4	кгмшт	2677,98 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 5х40 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 700А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-5х40-4	кгмшт	1187,23 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия В наличии: 3 м Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 5х80 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1353А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-5х80-4	кгмшт	2379,83 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 5х100 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 1682А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-5х100-4	кгмшт	2976,13 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 5,5х60 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1079А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-5,5х60-4	кгмшт	1962,42 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 6х48 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 915А	Неустановленный / ШММ-6х48-4	кгмшт	1711,98 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 6х80 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 1480А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-6х80-4	кгмшт	2856,87 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 6х90 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1659А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-6х90-4	кгмшт	3214,65 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 6,5х32 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 640А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-6,5х32-4	кгмшт	1228,97 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 6,5х55 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 1062А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-6,5х55-4	кгмшт	2120,44 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 7х50 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1012А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-7х50-4	кгмшт	2075,72 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 8х42 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 930А	Неустановленный / ШММ-8х42-4	кгмшт	1998,20 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 8х48 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 1052А	Неустановленный / ШММ-8х48-4	кгмшт	2284,43 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 8х50 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1091А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-8х50-4	кгмшт	2373,87 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия В наличии: 36 м Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 8х90 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст.ток 1892А, ГОСТ 434-78	Неустановленный / ШММ-8х90-4	кгмшт	4282,03 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ
Медная мягкая прямоугольная шина ШММ 8х150 мм [ТхШ], отрезок 4м, допуст. ток 2982А	Неустановленный / ШММ-8х150-4	кгмшт	7144,27 RUB	Добавлен в документ
Подробнее К сравнению Аналоги Совместимые изделия Добавить в документ

Показывать по: 2550100

Подробное описание класса/серии

Медная шина представляет собой плотный прямоугольный профиль из меди или ее сплавов. Медная шина используется для изготовления шинопроводов, шинных сборок, токопроводов в распределительных устройствах.

Медные шины отличаются высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, электрической и тепловой проводимостью. Маркировка сортового проката обозначает чистоту сплава, основные легирующие элементы и особенности производства.

Для производства шины медной применяется холодная или горячая деформация. В зависимости от метода проката, медная шина может быть твердой (ШМТ) и мягкой (ШММ), мерной длины или немерной, выпускается в бухтах и отрезках от 2 до 6 метров.

Допустимый ток для медных проводов

В современной электротехнике используется большое количество кабельно-проводниковой продукции. Преимущественно используются изделия с медными жилами, поэтому, чтобы правильно выбрать сечение, нужно обязательно учитывать допустимый ток для медных проводов. Определить это значение можно с помощью формулы, в которой учитывается паспортная мощность всех потребителей и напряжение данной электрической цепи.

Содержание

Допустимая плотность тока для медного провода

Формула для расчета допустимого тока выглядит следующим образом: I = P/V, в которой I является силой тока (А), P – суммарная мощность потребителей (Вт), V – напряжение электрической цепи. Зная величину общего тока всех имеющихся потребителей, а также соотношение, где присутствуют допустимые токи нагрузки медных проводов, рассчитанные на определенное сечение, можно вычислить плотность тока.

Так для медных проводов она будет составлять 10А на 1 мм2. Эта же величина для алюминиевого провода составит 8А на квадратный миллиметр. То есть плотность тока у медного провода при одинаковом сечении будет выше, чем у проводов из алюминия. С помощью такого показателя легко определяется, подходят ли имеющиеся провода для планируемой цепи или есть необходимость в выборе другого сечения.

Если планируется скрытая прокладка проводов, с использованием трубок или гофрированных рукавов, расчетные данные необходимо уменьшить путем применения понижающего коэффициента 0,8. Для устройства открытой силовой проводки используется кабель с минимальным сечением 4 мм2, обеспечивающий достаточную механическую прочность. Подобные соотношения сечения и тока являются довольно точными и часто применяются в расчетах электропроводки и при выборе средств защиты сети. Для получения более точных данных о допустимой токовой нагрузке, рекомендуется использовать специальные таблицы.

Допустимый ток и сечение проводов

Правильный выбор кабелей и проводов во время проектирования и расчетов электрических сетей, является гарантией их надежной и безопасной работы в процессе дальнейшей эксплуатации. К приборам и оборудованию питание будет поступать в полном объеме, а изоляция проводников не будет перегреваться и разрушаться. Правильные расчеты сечения по мощности позволят избежать аварийных ситуаций и необходимости восстановления поврежденных линий. Для этого нужно знать, что представляет собой на практике суть такого понятия, как допустимая сила тока для медного провода.

В самом упрощенном варианте каждый кабель ведет себя подобно трубопроводу, по которому транспортируется вода. Точно так же и по кабельным жилам осуществляется движение электрического тока, величина которого ограничивается размерами конкретного токоведущего канала, фактически являющегося сечением данного проводника.

Неверный выбор этого параметра нередко приводит к ошибкам и негативным последствиям. При наличии слишком узкого токоведущего канала плотность тока может возрасти в несколько раз. Это приводит к перегреву и последующему оплавлению изоляции, возникают места с регулярными токовыми утечками. В наиболее неблагоприятной ситуации возможно возгорание.

Однако, слишком большое сечение проводов по току имеет один серьезный недостаток в виде значительного перерасхода денежных средств при устройстве электросетей. Конечно свободная транспортировка электрического тока положительно влияет на функциональность и сроки эксплуатации проводов, но оплата за потребленную электроэнергию может заметно возрасти. Таким образом, первый вариант является просто опасным, а второй нежелательно использовать из-за его высокой стоимости.

Расчет сечения кабелей и проводов

Расчеты сечения проводов начинаются с закона Ома, в котором произведение силы тока и напряжения будет равно мощности. Величина бытового напряжения сети является постоянной и составляет 220 вольт. Остальные параметры присутствуют в таблицах, предназначенных для определения сечения проводов. Расчеты выполняются только для силовых линий, которые подводятся к розеткам.

Для проводов освещения используется стандартное сечение, площадью 1,5 мм2. Если в помещении не планируется устанавливать мощные осветительные приборы от 3,3 кВт и выше, то площадь сечения кабеля можно не увеличивать. С розетками совершенно иная ситуация, поскольку к одной линии могут подключаться электроприборы с различной мощностью. Поэтому все силовые линии, подведенные к розеткам, рекомендуется разбить на несколько групп. В тех случаях, когда такая разбивка технически невозможна, следует использовать кабель с медными жилами, сечение которого составляет от 4 до 6 мм2.

Жилы проводов обязательно должны быть из меди в соответствии с требованиями ПУЭ, поскольку допустимый ток для алюминиевых проводов не позволяет использовать их в жилых помещениях. В настоящее время алюминиевыми проводами прокладываются наружные воздушные линии, а также имеются действующие сети из алюминия в домах старой постройки.

Кроме нагрузки и силы тока, в расчетах сечения проводников учитывается значение допустимой и рабочей плотности тока. Для того чтобы правильно рассчитать эти параметры, необходимо использовать данные, полученные практическим путем. Речь идет о силе тока в пределах от 6 до 10А, который приходится на 1 мм2 медного провода. Это означает, что через медный кабель, сечением 1 мм2 к потребителю свободно проходит ток 6-10А, не вызывая при этом перегрева и разрушения изоляции. Токовый интервал объясняется следующим образом: минимальное значение 6А представляют собой нормальную рабочую плотность тока. В этих условиях работа проводника осуществляется устойчиво и безопасно без ограничений по времени.

Сила тока в 10А может протекать по проводнику сечением 1 мм2 лишь в течение короткого времени, например, во время включения какого-либо прибора. Эта величина представляет собой максимально допустимый ток для медных проводов. То есть, сила тока в 12А при таком же сечении, приведет к существенному увеличению плотности тока, повышению температуры и разрушению изоляции. Такой же самый интервал для алюминиевых проводов составляет всего лишь 4-6А.

Ошибки при выборе и расчете сечения кабеля

Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Содержание:

1 Расчет диаметра
2 Выбор диаметра для монтажа электрической сети
3 Зависимость от типа монтажа
4 Некоторые особенности выбора

Типовая домовая электрическая сеть рассчитана на предельное потребление в 25 А. Именно на такой ток подбирается автоматический выключатель, который устанавливают на входе электричества в квартиру. Для монтажа сети нужно применять силовой кабель из меди. Сечение медного провода должно составлять как минимум 4 кв. мм, то есть его диаметр должен быть равен 2,26 мм. Нагрузка на него не должна превышать 6кВт.

Правила установки электромонтажа (ПУЭ) определяют, что медный кабель, который будет использован для создания домашней сети, не должен быть меньше 2,5 кв. мм в поперечнике. Это полностью соответствует размеру в 1,8 мм, при этом он должен выдерживать нагрузку не более 16 А, что позволяет спокойно выдерживать допустимый длительный ток для проводов из меди до 3,5 кВт.

Расчет диаметра

Существует прямая зависимость между параметрами силового кабеля и объемом подаваемого тока. То есть для подачи большого объема энергии нужно использование жил большего размера. Другими словами, чем большее количество оборудования установлено в доме, тем мощнее должен быть используемый кабель.

Чтобы вычислить диаметр провода, достаточно разрезать жилу поперек и посмотреть на торец. Его площадь и будет параметром жилы. Чем этот размер больше, тем соответственно больше энергии будет передано по этому сечению кабеля без каких-либо последствий в виде перегрева.

Для того чтобы рассчитать площадь шнура, достаточно замерить его поперечники, используя формулу расчета площади круга, вычислить искомую величину. Существует и более простой алгоритм: для получения площади нужно полученное значение умножить на самое себя и на 0,785. То есть при 3 мм, то расчет будет выглядеть следующим образом – 3*3*0,785=7,065 мм. На самом деле такая точность не нужна, и результат можно округлить до целого числа. В приведенном примере площадь составит 7 кв. мм.

Для измерения можно применять штангенциркуль, микрометр, в крайнем случае можно обойтись обыкновенной школьной линейкой. Перед тем как выполнять замер, нужно снять изоляцию.

При монтаже электросети применяют и многожильные изделия, состоящие из нескольких свитых между собой проволок. Для расчета сечения провода нужно узнать диаметр одной и умножить на количество, это и будет искомый размер многожильного провода.

Существует и альтернативный способ расчета. Для его выполнения надо замерить диаметр кабеля и полученный результат умножить на 0,91. Этот коэффициент учитывает, что в многожильном изделии есть воздушные зазоры между проволокой.

Выбор диаметра для монтажа электрической сети

Делая выбор сечение медного провода, надо оценить имеющееся в доме оборудования. Для этого собирают все технические паспорта на установленное оборудование и складывают все данные о потребляемой мощности. Кроме того, эти данные можно прочитать на шильдах, которые закрепляют на корпусе изделия. Также необходимо знать о силе тока приходящего в помещение электричества.

Рассчитывая диаметр шнура, следует помнить о том, что некоторые приборы работают в постоянном режиме, например холодильник, а некоторые, например чайник, работают периодически.

Рассмотрим пример расчета. Предположим, что утром, собираясь на работу, жилец включает чайник, печку, кофеварку. Объем потребляемого тока в это время составит сумму мощностей, которые потребляют эти приборы. В нашем случае она составит 7+8+3=18 А. Если учитывать то, что работает холодильник, телевизор и пр., то общая мощность составит порядка 20-25 А.

Выбирать размер сечения жилы можно, используя два метода – по установленной мощности и по объему потребления рабочего тока. Последнюю цифру можно также найти в паспорте или руководстве по эксплуатации.

Если таких данных нет в технической документации, данные о потребляемой силе токе можно получить, выполнив замеры с применением амперметра.

Выполняя расчет установленной мощности, желательно учесть возможность увеличения количества бытовой техники в доме сделать определенный запас. Это позволит в дальнейшем избежать переделки силовой сети в доме или квартире.

Зависимость от типа монтажа

Во время прохождения электричества по проводнику за счет сопротивления происходит его нагрев. Здесь наблюдается такая зависимость – чем больше ток, тем больше нагревается шнур.

Это позволяет при создании открытой сети эксплуатировать изделия с меньшим диаметром, так как открытая сеть быстрее отдает излишнее тепло. Несколько сложнее со скрытой проводкой. По требованиям ПУЭ ее укладывают в пластиковых гофрированных трубах или коробах. Применение этих приспособлений приводит к тому, тепло отводится с меньшей скоростью и поэтому специалисты – электрики советуют применять имеющие большее сечение провода.

Выбор сечения кабеля с учетом способа его прокладки выполняют с помощью специальных таблиц.

Некоторые особенности выбора

На рынке и в специализированных магазинах можно купить любую электрическую арматуру любого формата и, как правило, любой проводник. Но при выборе медного провода требуется проявлять осмотрительность.

Дело в том, что на рынке существует множество изделий, которые неизвестным производителем. Часто их маскируют под известные товарные марки. В продукции подобного рода сечение жилы может не совпадать с заявленным, при этом разница достигает до 40%. Это чревато тем, что через недолгое время произойдет его выгорание. Последствия этого явления могут быть самыми печальными. Именно поэтому во время покупки материалов для создания сети целесообразно иметь измерительный инструмент, например штангенциркуль и сразу же в магазине выполнить все необходимые замеры.

Также рекомендуется потребовать у продавца документы, подтверждающие безопасность эксплуатации этой продукции. Кстати, на товарной бирке должны быть указаны размеры сечения кабеля.

И напоследок – делая выбор сечения провода для домашней сети, необходимо руководствоваться требованиями нормативной документации и в первую очередь ПУЭ.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Максимально допустимый ток для медных проводов

Причина нагрева электропроводки

Проходящий электрический ток вызывает нагрев проводника. При повышенной температуре металл быстро окисляется, а изоляция начинает плавиться при температуре от 65 ⁰С. Чем чаще она нагревается, тем быстрее выходит из строя. По этой причине провода выбирают по допустимому току, при котором не происходит их перегрев.

Площадь сечения проводки

Площади поперечных сечений жил определяются по основным размерам, замеряемым штангенциркулем:

круг — S = πd²/ 4;
квадрат — S = a²;
прямоугольник — S = a * b;
треугольник — πr²/ 3.

В расчетах приняты следующие обозначения:

r — радиус;
d — диаметр;
b, a — ширина и длина сечения;
π = 3,14.

Расчет мощности в проводке

Мощность, выделяющаяся в жилах кабеля при его эксплуатации, определяется по формуле: P = I_n²Rn,

где I_n — нагрузочный ток, А; R — сопротивление, Ом; n — количество проводников.

одножильный кабель в трубе длиной более 10 м: I = I_nх_0,94;
три одножильных кабеля в одной трубе: I = I_nх_0,9;
прокладка в воде с защитным покрытием типа Кл: I = I_nх_1,3;
четырехжильный кабель равного сечения: I = I_nх_0,93.

Пример

При нагрузке в 5 кВт и напряжении 220 В сила тока через медный провод составит 5 х 1000 / 220 = 22,7 А. Его сечение составит 22,7 / 10 = 2,27 мм². Этот размер обеспечит допустимый ток для медных проводов по нагреву. Поэтому здесь следует взять небольшой запас 15 %. В результате сечение составит S = 2,27 + 2,27 х 15 / 100 = 2,61 мм². Теперь к этому размеру следует подобрать стандартное сечение провода, которое составит 3 мм.

Рассеивание тепла при работе кабеля

Выбор сечения провода

вводной кабель — 4-6 мм²;
розетки — 2,5 мм²;
основное освещение — 1,5 мм².

Кратковременные режимы работы

Максимально допустимый кратковременный ток для медных проводов при режимах работы с длительностью циклов до 10 мин и рабочими периодами между ними не более 4 мин приводится к длительному режиму работы, если сечение не превышает 6 мм². При сечении выше 6 мм²: I_доп = I_n∙0,875/√Т_п.в.,

где Т_п.в— отношение длительности рабочего периода к продолжительности цикла.

Как правильно выбрать вводной провод в квартиру

Электроприбор	Номинальная мощность, кВт
Телевизор	0,18
Бойлер	2-6
Холодильник	0,2-0,3
Духовой шкаф	2-5
Пылесос	0,65-1
Электрочайник	1,2-2
Утюг	1,7-2,3
Микроволновка	0,8-2
Компьютер	0,3-1
Стиральная машина	2,5-3,5
Система освещения	0,5
Всего	12,03-23,78

Силу тока по известной мощности можно найти из выражения:

I = P∙K_и/(U∙cos φ), где K_и = 0,75 — коэффициент одновременности.

Длительно допустимый ток для приборов, приведенных в таблице, составит I = 41 — 81 А. Величина получается довольно внушительной. Всегда следует хорошенько подумать, когда приобретаешь новый электроприбор, потянет ли его квартирная сеть. По таблице для открытой проводки сечение входного провода составит 4-10 мм². Здесь еще надо учитывать, как квартирная нагрузка повлияет на общедомовую. Возможно, что ЖЭК не позволит подключить столько электроприборов к стояку подъезда, где через распределительные шкафы под каждую фазу и нейтраль проходит шина (медная или алюминиевая). Их просто не потянет электросчетчик, который обычно устанавливается в щите на лестничной площадке. Кроме того, плата за перерасход нормы электроэнергии вырастет до внушительных размеров из-за повышающих коэффициентов.

Если проводку делать для частного дома, то здесь надо учитывать мощность отводящего провода от главной сети. Обычно используемого алюминиевого провода СИП-4 сечением 12 мм² может и не хватить для большой нагрузки.

Выбор проводки для отдельных групп потребителей

Для каждой розетки выбираются провода на 2,5 мм². По таблице для скрытой проводки он пропустит 21 А. Схема снабжения обычно радиальная — от распределительной коробки. Поэтому к коробке должны подходить провода на 4 мм². Если розетки соединены шлейфом, следует учитывать, что сечению 2,5 мм² соответствует мощность 4,6 кВт. Поэтому суммарная нагрузка на них не должна ее превышать. Здесь есть один недостаток: при выходе из строя одной розетки, остальные также могут оказаться неработоспособными.

На освещение идет провод на 1,5 мм². Сейчас многие применяют основное и дополнительное освещение, где может потребоваться большее сечение.

Как рассчитать трехфазную проводку

Для питания трехжильного кабеля при U = 380 В применяется формула:

I = P/(√3∙U∙cos φ).

Заключение

Сравнение медных и алюминиевых ТПЖ

Силовой кабель используется для передачи переменного тока к конечному потребителю низкого, среднего и высокого напряжения, однако есть отдельные исполнения кабеля, выдерживающие до 330 кВ.

Токопроводящие жилы – сердце кабеля. По сути — это специальная проволока или группа проволок, по которым идет ток. Основные параметры и технические требования к жилам силовых кабелей указаны в ГОСТ 22483-77.

Основные требования к ТПЖ – это низкое электрическое сопротивление, что бы ток мог «свободно», без потери «проходить» по жиле, не нагревая ее.

Существует лишь два материала исполнения жил:

алюминий;
медь.

У каждого есть свои плюсы и минусы.

Алюминий более распространён в металлопрокате и продукции из металла. С его помощью производят не только ТПЖ, но и другие изделия. К примеру, на авиационный алюминий приходится около 75-80% общей массы современного самолёта, а белый салют и подводный факел являются следствием реакции алюминия и магния.

Алюминий экспортируется в различные страны. Однако в 2013-2016 годах произошёл резкий упадок экспортной возможности алюминия, в связи с чем была сделана переориентировка сбыта продукции на внутренний рынок. Поэтому в последующие года металл активно поставлялся в зарубежные страны.

Несмотря на свою распространённость, алюминий не слишком надёжен в качестве проводки. Дело в том, что данный металл имеет специфические характеристики: мягкость и текучесть. Из-за этого места соединений начинают ослабевать, и конструкция постепенно разрушается. Кроме этого, алюминиевую проводку легко сломать при многократных сгибах.

Преимущества силового кабеля с медными жилами:

Несмотря на запрет применения алюминиевой проводки в строительстве, Минэнерго приказом от 16 октября 2017 г даёт решение использовать современные проводки из алюминиевых сплавов марок 8176 и 8030.

Физико-химические характеристики и токовые нагрузки

Разработанные в скором времени сплавы с точки зрения металлургии не слишком отличаются от чистого алюминия. Добавление легирующих добавок в количестве 0,01% меди и 0,5% железа носят больше маркетинговый ход по патентированию и как следствие монополизации рынка, нежели выигрыш в физических и электрических свойствах. В алюминиевые сплавы входят:

Железо.
Медь.
Алюминий.

Основной проблемой применения алюминия в электротехнике является его активность. Все металлы левее водорода Н более химически активны чем справа. Металлы до Na вообще воспламеняются в контакте с водой, элементы, находящиеся правее от Н с трудом, реагируют даже с кислотами.

Можно рассмотреть это на примере гальванической пары. Применительно к электротехнике это сказывается так — при соединении медного и алюминиевого контактов между ними возникает «гальваническая пара», если учесть, что поверхность как алюминиевого, так и медного проводника покрыта соответствующим оксидом то последние имеют возможность диссоциации, то есть распада на заряженные ионы. Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи мелкими частицами с различным электрическим потенциалом, начинают принимать участие образовании и протекании тока.

Начинается «электролиз», в ходе которого ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образовывается пустота и прогалины. Особенно это касается алюминия. Ну, а там, где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надёжней электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится ещё хуже и так далее (вплоть до возгорания).

Недостатки алюминия

Кроме перечисленного, следует выделить такие недостатки данного металла в ТПЖ и любой электротехнике:

Тенденция к частым замыканиям и возгоранию проводки.
Ненадёжность дешёвых алюминиевых проводов.
Трудности в использовании.

В сравнении с удельным сопротивлением меди, удельное сопротивление алюминия составляет 0,0271 Ом/мм2. Это означает, что из-за своей высокой активности металл начинает образовывать оксид алюминия Al2O3, а уже это вещество преобразовывается в диэлектрик с электрической прочностью 10 кВ/мм. Это способствует нагреванию в местах контакта, ионизации токов и т.д. Поэтому происходит критический нагрев или обрыв.

Существуют еще и конструктивные особенности кабеля в зависимости от материала ТПЖ

Если площадь поперечного сечения алюминиевой жилы не превышает 35 мм², используется одиночная проволока. При площади свыше 35 и до 300 мм² может использоваться как одиночная, так и сплетенная из нескольких проволока. При сечении от 300 мм² допустимо использование только жилы из нескольких алюминиевых проволок.

Для медных жил цифры несколько отличаются. При небольшой площади сечения (до 16 мм²) применяются жилы из одинарной проволоки, при сечении от 17 до 95 мм² равно применимы как одиночные, так и множественные проволоки. Если площадь поперечного сечения превышает 120 мм², подходит жила из нескольких проволок.

Силовой кабель с алюминиевой жилой подходит для организации электросетей практически любой протяженности. Алюминий широко распространен и доступен, поэтому в качестве материала обладает главными преимуществами – надежностью и невысокой ценой.

По этой причине если речь идет о кабелях с небольшим поперечным сечением (до 16 мм²), замена алюминиевых на медные вполне оправдана. В тех случаях, когда требуется проложить сеть с большим сечением, стоимость замены возрастает многократно.

В конечном счете следует упомянуть, что технологии всегда развиваются, и в каждой ситуации присутствуют решения, проверенные временем и тысячами людей. Выбор остаётся за мастерами своего дела, дорожащими своей репутацией и предпочитающими надёжность.

Кабельный Завод «Эксперт Кабель» осуществляет выпуск новых кабелей из алюминиевой и медной ТПЖ. Они обеспечивают максимальную пожаробезопасность за счет качественного материала жилы и специальной изоляции из полимерных композиций, которая не содержит галогены и не поддерживает горение.

Если Вам нужна особая конструкция кабеля, то наши специалисты кратчайшие сроки разработают согласно вашему техническому заданию КПП, отвечающую всем требованиям.

Проверьте актуальные и исторические спотовые цены на медь

Проверьте цену на медь с помощью интерактивного реального и исторического графика Money Metals Exchange. На приведенной ниже диаграмме вы можете проверить спотовые цены на медь за последние 20 лет до текущей даты.

Что такое медь?

Медь — коричневато-оранжевый металл, используемый в бесчисленных областях. Обычно используемая в электротехнической промышленности благодаря своим проводящим свойствам, медь также используется для облицовки кораблей и ювелирных изделий. Строительная промышленность использует медь для кровли, дверей и поручней, а ее антимикробные и биостатические свойства делают ее идеальной для поверхностей, к которым часто прикасаются.

Медь входит в тройку наиболее часто потребляемых металлов в мире после железа и алюминия. Он присутствует в металлических сплавах, таких как стерлинговое серебро, мельхиор (медно-никелевый сплав) и бронза, и его применение на протяжении тысячелетий является свидетельством его долговечности.

Медь также является самородным металлом, что означает, что ее можно использовать в естественной форме. Даже медный лом имеет ценность, так как медь является одним из немногих металлов, чья ценность и функции не уменьшаются после переработки.

Пластичность меди облегчает работу с ней, и она легкодоступна во всем мире, несмотря на растущий потенциал дефицита меди. Медь была ценным товаром на протяжении тысячелетий, и ее использование только увеличивалось по мере появления новых отраслей. Его легко получить и торговать.

Является ли медь драгоценным металлом?

Нет. Хотя медь часто использовалась в чеканке обращающихся монет, она не считается драгоценным металлом, как золото и серебро. Вместо этого медь классифицируется как основной металл или промышленный металл.

В последние годы новые технологии вызвали рост спроса на медь. Автомобильная промышленность формирует один из самых значительных потребностей в меди в мире, отчасти из-за современных электромобилей, в которых используется медная проводка. Смартфоны и бытовые электроприборы также требуют медных деталей.

Растущий спрос на медь угрожает превысить предложение. Шахтеры находят все меньше меди при раскопках, а находить новые источники меди не так просто, как кажется. Самые большие запасы меди поступают из США и Чили, но даже в этих регионах этот металл не бесконечен.

Еще предстоит определить, как долго будет хватать меди, хотя на данный момент это нередко заставляет людей искать альтернативы.

Когда цены на медь поднимутся?

Цены на медь в последнее время находятся в медвежьем тренде, и не обязательно ожидать их роста в ближайшее время. Фактически, большинство прогнозов цен на медь на следующие несколько лет по-прежнему в худшем случае остаются медвежьими, а в лучшем — нейтральными.

Некоторые эксперты, однако, предсказывают, что к 2022 году медь начнет бычий тренд. Если цены на медь вырастут, они могут сделать это очень быстро.

В этом году цены на медь опустились в торговый диапазон, который еще не разрешился в сторону повышения. Меди необходимо превысить максимум 2018 года, когда цена на медь поднялась значительно выше 3 долларов, чтобы установить основной бычий тренд.

Во всяком случае, не ожидается резкого падения цен на медь, что является хорошей новостью для инвесторов.

Что влияет на цены на медь?

Есть несколько основных факторов, влияющих на цены на медь. Это не простая наука, и предсказания могут зайти так далеко. Основными факторами, влияющими на цены на медь, являются спрос и предложение, экономический рост, инфляция и стоимость доллара.

Как и в случае с большинством инвестиций, спрос и предложение в значительной степени определяют движение цен на медь. Добыча шахт, увеличиваясь в одних районах, может уменьшаться в других, поскольку каждая из них истощает свои запасы меди.

Что касается инфляции, модели и тенденции последних десятилетий дают некоторое представление о том, как будут расти цены на медь в ближайшие несколько лет. Несмотря на то, что цены на медь и другие сырьевые товары упали с 2014 года, всегда наступит момент, когда они должны стабилизироваться.

Существует также некоторая корреляция между стоимостью доллара и ценами на медь. Когда стоимость доллара падает, цены на медь часто растут.

Является ли медь хорошей инвестицией?

Короткий ответ: да, физические медные слитки могут играть относительно небольшую, но жизненно важную роль в диверсифицированном инвестиционном портфеле. Медь служит средством сбережения с течением времени. Поскольку это твердый актив, медь, вероятно, будет дорожать в будущем по мере обесценивания доллара.

Обратите внимание и на историю меди. Он использовался в течение тысяч лет с растущим спросом по мере появления новых технологий во всем мире. И если шахты производят меньше меди, это означает, что то, что доступно, будет намного более ценным.

Однако стоит отметить, что многие эксперты говорят, что разумно инвестировать в несколько металлов, чтобы диверсифицировать их и иметь что-то, на что можно опереться, если стоимость одного из металлов упадет.

Хотя сейчас цены на медь могут показаться мрачными, это не постоянный показатель стоимости металла. При инвестировании важно думать наперед, и медь не выйдет из моды в ближайшее время. Если вы хотите инвестировать во что-то, что сохранит ценность в далеком будущем, стоит подумать о меди.

Зависимость между массой меди и пропускной способностью по току

На печатных платах (PCB), изготовленных Rush PCB, вес меди в дорожке имеет прямое отношение к току, который она может нести. Токопроводящая способность дорожки зависит, прежде всего, от площади поперечного сечения дорожки и ее длины, времени, в течение которого протекает ток, и повышения температуры на дорожке. В некоторой степени пропускная способность по току также имеет значение, заглублена ли дорожка в один из внутренних слоев многослойной платы или открыта на ее внешних слоях. Другими факторами, усложняющими вопрос расчета максимальной токовой нагрузки трассы, является наличие на ней компонентов, контактных площадок и переходных отверстий.

Определение толщины меди

Rush PCB определяет толщину меди по умолчанию на своих печатных платах в унциях (унциях). Толщина меди в 1 унцию означает, что 1 унция по весу меди равномерно распределена по площади одного квадратного фута, в результате чего толщина слоя меди составляет 1,37 мила или 0,0347 мм. Большинство других производителей печатных плат также придерживаются этого веса меди по умолчанию, равного 1 унции. Как правило, 0,5 унции меди обычно считаются недостаточными, а толщина 2 унции чаще всего является излишним.

Однако для приложений, в которых ток, проходящий через плату, не может быть адекватно выдержан при толщине в 1 унцию, инженер-конструктор может выбрать один из двух вариантов. Он/она может указать больший вес меди или увеличить ширину дорожки.

Толщина меди по сравнению с. Ширина

Процесс производства печатной платы, применяемый в настоящее время, гарантирует, что все дорожки на слое имеют одинаковую толщину. Таким образом, указание более высокого веса меди для дорожки приводит к тому, что все дорожки в слое будут толще, независимо от тока, проходящего через них. В среднем, поскольку только несколько дорожек на печатной плате пропускают более высокий ток, увеличение толщины всех дорожек ради нескольких приводит к удорожанию печатной платы. Следовательно, выборочное увеличение ширины конкретной дорожки, чтобы она могла пропускать более высокий ток, является более экономичным для конструкции.

Определение минимального расстояния между дорожками

Еще один аспект, которому следует Rush PCB при производстве печатных плат, заключается в том, чтобы сделать минимальное расстояние между дорожками и вес меди взаимозависимыми. Это следует из того, что резист защищает медную дорожку только сверху в процессе травления. По мере травления нежелательной меди также происходит частичное травление по бокам дорожек. Это делает окончательную форму поперечного сечения дорожки почти всегда трапецеидальной, и поэтому более толстые дорожки требуют большего пространства между ними. См. рис.1.

Rush PCB поддерживает минимальное расстояние в зависимости от веса меди печатной платы, а именно:

Масса меди (унции)	Минимальное расстояние, мил (мм)
0,5	3 (0,076)
1,0	3,5 (0,089)
2,0	8 (0,203)
3,0	10 (0,254)
4,0	14 (0,355)

Примечание: приведенные выше номера являются ориентировочными и могут меняться в зависимости от конструкции и области применения.

Читайте также: РАЗЛИЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ HDI PCBS

Если приложение требует пропускной способности по току выше 4 унций, Rush PCB рекомендует удвоить слой, а не увеличивать массу меди. Кроме того, изготовление толстой меди на внешних слоях печатной платы может быть проблемой, так как процесс травления приводит к трапециевидному поперечному сечению дорожки (рис. 1). Это может означать, что контактная площадка SMT на самом деле тоньше, чем предполагалось разработчиком, и может привести к трудностям с размещением компонентов или к слабым паяным соединениям. Более того, для защиты тяжелых медных дорожек может потребоваться несколько слоев паяльной маски.

Ширина меди и допустимая нагрузка по току

Приведенное выше обсуждение приводит к выводу, что допустимое повышение температуры и вес меди в дорожке не являются достаточной информацией для определения ее пропускной способности по току — другие факторы, такие как количество контактных площадок, переходные отверстия и компоненты также имеют значение, как и положение дорожки, независимо от того, скрыта она или открыта.

Например, если дорожка имеет несколько контактных площадок и переходных отверстий, расположенных по ее длине, она, вероятно, сможет проводить значительно меньшую величину тока по сравнению с любой простой луженой дорожкой аналогичных размеров, поскольку контактные площадки и сквозные отверстия действуют как сужения, увеличивая электрическое сопротивление дорожки, тем самым значительно повышая ее температуру при более низком значении тока. При расчете пропускной способности трассы по току проектировщики должны учитывать такие факторы.

Для таких ситуаций у Rush PCB есть два решения. Во-первых, по возможности увеличьте ширину трассы — это самое простое и лучшее решение. Однако это не всегда возможно, поэтому второе решение. Откройте паяльную маску на нагретой дорожке и нанесите на нее паяльную пасту. После завершения процесса пайки оплавлением припой покроет всю дорожку, увеличивая площадь ее поперечного сечения, тем самым увеличивая ее пропускную способность по току.

Для еще более мощных приложений Rush PCB рекомендует использовать несколько плоскостей, сшитых вместе с максимально возможным количеством переходных отверстий. Здесь сквозные отверстия делят ток на несколько путей, и нагрев вдоль плоскости уменьшается.

Фактор времени

Ток, протекающий по трассе, нагревает ее из-за мощности, рассеиваемой в трассе из-за ее внутреннего сопротивления. Тепло повышает температуру следа, и достаточно тепла может расплавить след, то есть превратить его из твердой меди в расплавленный металл. Здесь задействованы два периода времени: один для повышения температуры трассы от температуры окружающей среды до точки плавления, а второй — время для фактического плавления трассы. Второй временной период – это теплота плавления.

Когда дорожка начинает нагреваться, она также охлаждается за счет проводимости в материал платы, конвекции в воздух и излучения от дорожки. Если эффект нагрева соответствует эффекту охлаждения, температура может стабилизироваться. Однако, если эффект нагрева больше, чем эффект охлаждения, температура следа повышается еще больше, пока след не достигнет точки плавления.

Когда дорожка начинает плавиться, ток продолжает течь через жидкую медь. Однако, поскольку расплавленная медь имеет более низкую тепло- и электропроводность по сравнению с твердой медью, ситуация создает условия взрывоопасного разгона, что часто приводит к прерыванию тока при разделении пути жидкости в результате взрывного разбрызгивания.

Если дорожка перегорела на печатной плате, ее нельзя ремонтировать, чтобы снова ввести печатную плату в эксплуатацию. Перегоревшая дорожка является разрушительным отказом, и плата должна быть выведена из эксплуатации, так как тепло от температуры плавления могло вызвать скрытые потенциальные проблемы в компонентах и материале печатной платы вокруг этой области. Даже если заманчиво спроектировать дорожку печатной платы для работы в качестве предохранителя, это может быть только разовое событие — предпочтительнее использовать плавкий компонент в качестве сменного предохранителя.

Расчет допустимой нагрузки по току дорожки печатной платы

Несмотря на то, что существует несколько уравнений для расчета допустимой нагрузки по току дорожки печатной платы, реальная практика утомительна при попытках вручную и подвержена ошибкам. Rush PCB рекомендует использовать калькулятор трассировки печатной платы от UltraCAD. Калькулятор решает для широкого диапазона ширины и толщины трасс.

Rush PCB также ссылается на стандарты IPC-2221 и IPC-2222, которые определяют ширину дорожек в зависимости от их текущей пропускной способности. Например, рекомендации IPC-2221 по ширине дорожек печатных плат для веса меди в 1 унцию и повышения температуры на 10°C:

Ток (А)	Ширина гусеницы мил (мм)
1	10 (0,25)
2	30 (0,76)
3	50 (1,27)
4	80 (2,03)
5	110 (2,79)
6	150 (3,81)
7	180 (4,57)
8	220 (5,59)
9	260 (6,60)
10	300 (7,62)

Тем не менее, необходимо учитывать различные другие условия, перечисленные выше, чтобы получить эффективное значение для практического использования.

Заключение

Вышеприведенное обсуждение предполагает, что ток через трассу находится в установившемся состоянии. Однако это может быть не всегда так, вместо этого ток может быть пульсирующим. Для импульсных токов с достаточно высокой частотой повторения по сравнению с тепловой постоянной времени печатной платы Rush PCB рекомендует использовать для расчетов среднеквадратичное значение тока

Плотность тока в меди для моделирования с использованием быстрых и грязных правил проектирования печатных плат

В моей предыдущей статье «Быстрый запуск анализатора PDN на печатной плате драйвера двигателя» компания MattPVD задала вопрос: «Как определить приемлемую плотность тока?» Должен признаться, я потратил много времени, пытаясь ответить именно на этот вопрос, когда впервые создавал симуляцию для платы. Какая плотность тока допустима? У IPC есть рекомендации, спрятанные в их документах, но вы должны заплатить, чтобы получить доступ к этим документам, а это означает, что это не совет, который может использовать каждый.

На мой взгляд, плотность тока трассы в основном сводится к тепловым ограничениям. Это точно так же, как в сильноточной интегральной схеме; ограничивающим фактором чаще всего является то, насколько сильно он будет нагреваться при рассеивании тепла и приложенной к нему нагрузке. Это будет полностью зависеть от конкретной реализации платы, поэтому, к сожалению, я не думаю, что жесткое и быстрое правило или набор рекомендаций будут оптимальными для любого дизайна.

Вместо того, чтобы писать о конкретных рекомендациях и о том, как их использовать, я хочу рассказать вам, как я использую некоторые более грязные правила проектирования печатных плат, чтобы определить примерную цифру, которая должна быть приемлемой для рассматриваемого проекта. Без использования инструментов теплового моделирования, таких как Ansys IcePak, вы не будете точно знать, какой должна быть ваша максимальная плотность тока. Я рассматриваю такие инструменты, как PDN Analyzer, как невероятно эффективное средство определения того, является ли ваш проект разумным и движется ли он в правильном направлении, прежде чем переходить к тестированию в реальных условиях и гораздо более дорогим инструментам моделирования — если ваш проект выходит за пределы допустимого.

Почему важна плотность тока?

Проще говоря, плотность тока определяет, насколько сильно нагреется медь. Меньшая площадь меди будет иметь более высокое сопротивление и, следовательно, большее падение напряжения, поскольку вы пропускаете все больший и больший ток и выделяете все больше и больше тепла.

Если дорожка слишком сильно нагревается, это может:

Расслоение платы (вызывает выход из строя подложки)
Отслоение от доски (отклеивается)
Вызвать тепловое отключение близлежащих частей на том же медном проводнике
Растопить/сломать след
Значительно сокращает срок службы компонентов на плате

Ни один из этих результатов не является желательным, поэтому мы хотим убедиться, что плотность тока на наших платах будет в разумных пределах.

Как определить максимальную плотность тока меди?

Вероятно, есть лучшие способы определения плотности тока, чем этот. Однако, если вы просто проверяете правильность своего дизайна, это должно дать вам достаточно хорошее значение для работы.

Если вы знаете, какой ток вам нужно провести через медь вашей печатной платы, какова вероятная максимальная рабочая температура окружающей среды и максимальная температура, которую может достичь ваша трасса, вы можете использовать формулы из IPC-2221 для расчета соответствующей ширина следа. Ах, я слышу, как вы говорите: «Разве весь смысл этого не в том, что у нас нет доступа к литературе по ИПК?» Что ж, к счастью, есть много онлайн-калькуляторов ширины трассы, в которых есть эти формулы!

Я использую калькулятор на веб-сайте Advanced Circuits, и, поскольку я не нахожусь в США, Либерии или Мьянме, я буду использовать метрику для этих расчетов. Вы можете использовать любые единицы, которые делают вас счастливыми.

Для этого примера я скажу, что нам нужно запустить 30A на печатной плате, на внешнем уровне. Это ограничение внешнего слоя важно по двум причинам:

Многие производители печатных плат используют более тонкую медь на внутренних слоях,
Внутренние слои изолированы печатной платой и поэтому не охлаждаются так же эффективно, как внешние слои.

Я хочу смоделировать эту плату в PDN Analyzer, но чтобы использовать проверки тока, предлагаемые программой, мне нужно сначала узнать плотность тока. Я ожидаю, что моя плата будет использоваться при максимальной рабочей температуре 45°C. Вы должны учитывать, насколько жарко будет внутри вашего корпуса, если вы его используете, а также учитывать климат различных стран, в которых может использоваться ваша доска. Я хочу, чтобы моя максимальная температура оставалась ниже 130 ° C, что является температурой стеклования (Tg) моей платы. Температура стеклования — это точка, выше которой ваша плата начинает становиться мягкой и с гораздо большей вероятностью будет расслаиваться или выходить из строя. Я также собираюсь использовать стандартную плотность меди толщиной 35 мкм, но если ваша плата требует этого, вы можете получить как более толстую/более толстую плотность меди, так и платы с более высоким Tg от большинства поставщиков в качестве стандартных опций.

Калькулятор ширины дорожки печатной платы на онлайн-сайте

Используя этот набор входных данных, я собираюсь рассчитать абсолютную минимальную ширину дорожки, которую я мог бы использовать. Использование такой ширины дорожки, скорее всего, приведет к короткому сроку службы печатной платы и приведет к интересным и творческим отказам вашего продукта в процессе эксплуатации.

Затем мы можем использовать эту минимальную ширину дорожки для расчета абсолютного верхнего предела плотности тока, который мы хотим на плате. Просто умножьте ширину дорожки на толщину доски. Поскольку эта статья посвящена быстрым и грязным правилам проектирования печатных плат, мы просто воспользуемся калькулятором Google для расчета, чтобы нам не приходилось возиться с преобразованием единиц измерения.

Google умножает и конвертирует единицы на лету

Просто найдите (8,93 мм * 35 мкм) в мм2 в Google.

Теперь мы знаем, что нам нужно 0,31255 мм2 площади меди для проведения 35 А, если мы хотим нагреть плату до температуры стеклования. Однако для PDN Analyzer нам нужна плотность тока в амперах/мм2. Поэтому мы просто делим принятый нами ток на рассчитанную нами площадь, то есть 35/0,31255, чтобы получить 111,98 А/мм2.

Это, конечно, наш абсолютный предел, и наш дизайн был бы сумасшедшим, чтобы использовать его. Если в вашем проекте есть что-то, превышающее текущий предел, который вы вычислили здесь, вероятно, он нуждается в небольшой доработке.

Если мы хотим, чтобы продукт прослужил долго, нам также нужно выяснить, какой ощутимой плотности тока мы хотим, чтобы подавляющее большинство плат соответствовало. Некоторые области, превышающие эту плотность тока, вероятно, будут в порядке, особенно если они окружены множеством областей с более низкой плотностью тока. Помните, что медь является очень хорошим проводником тепла, а также тока, поэтому небольшой участок с высокой плотностью тока может нагреться, но он также может отводить это тепло к соседним медным заливкам. Я был бы счастлив, если бы трасса, идущая в ИС, была, например, с более высокой плотностью тока, чем мы рассчитываем здесь, при условии, что остальная часть трассы разумна.

Используя тот же метод, который мы использовали ранее для расчета ширины дорожки, мы можем рассчитать желаемую плотность тока, просто изменив максимальное повышение температуры на что-то более разумное. Я постараюсь, чтобы температура всех моих дорожек не превышала 65°C, это звучит как хорошая температура, и она должна предохранять подключенные микросхемы от перегрева. При температуре окружающей среды 45°C это оставляет мне допустимое повышение температуры только на 20°C, а не на 85°C, как мы изначально рассчитали!

На этот раз мы делаем расчет с допустимым повышением температуры 20°C

Это намного больше меди! Общая площадь теперь составляет 0,7525 мм2, что дает нам гораздо более разумные 46,5 А/мм2 для использования в целях моделирования.

Небольшой совет по моделированию

Эти числа будут варьироваться в зависимости от конкретных потребностей вашего проекта. Не используйте только мои цифры, так как они могут не подходить для вашего конкретного дизайна.

Большинство ваших собратьев-людей считают, что 55°C обжигает, когда они дотрагиваются до нее! Им слишком неудобно держаться за кожу. Если вы много паяете, у вас, вероятно, будет гораздо более высокий порог для того, чтобы считать что-то слишком горячим. Это стоит упомянуть, потому что, если ваш продукт будет иметь токопроводящую область, которую вы проектируете, подверженную человеческому прикосновению, вы можете рассмотреть возможность сохранения температуры трассы ниже 55 ° C, чтобы пользователи не жаловались, что они обгорают от вашего продукта.

Если у вас есть большие участки вашей платы, едва пропускающие плотность тока, она, скорее всего, перегреется. Вам нужно принять решение о том, какой баланс горячих и холодных областей вашей доски подходит. Если вы смоделируете плату, 30% площади которой покрыто дорожкой, которая будет иметь температуру 60°C под нагрузкой при температуре окружающей среды 25°C, то ваша плата, вероятно, будет иметь общую температуру около 50°C при такой нагрузке, поэтому ваша температура окружающей среды может нуждаться в переосмыслении.

Если у вас есть электролитические конденсаторы, подключенные к медным участкам, на которых вы собираетесь иметь более высокие температуры, вы можете проверить их техническое описание на предмет максимальной рабочей температуры или снижения номинальных значений срока службы при температуре. Дешевый алюминиевый электролитический конденсатор, который будет работать годами при температуре окружающей среды, может выдержать всего лишь 500 часов при температуре 85°C. Это меньше месяца, и ваши клиенты/пользователи, вероятно, ожидают, что их устройство прослужит дольше.

Если вам кажется, что вы действительно выходите за пределы возможного при моделировании, вам следует провести более тщательную оценку вашего проекта в Ansys IcePak или выполнить всестороннее тестирование в реальных условиях. Тепловизионная камера и баллончик с черной аэрозольной краской дешевле, чем IcePak, но при реальных испытаниях может быть сложнее смоделировать различные условия без дорогостоящих климатических камер. Металлы отражают тепловые волны, поэтому, чтобы получить точные показания, распылите на всю доску черную аэрозольную краску, прежде чем проверять ее с помощью тепловизионной камеры.

Мой способ расчета приемлемой плотности тока может подпадать под некоторые из наиболее грязных правил проектирования печатных плат, но он должен дать вам представление о том, идет ли ваш проект по правильному пути. Тепловые последствия сильноточных/температурных дорожек могут быть самыми разными для всей печатной платы, и их следует учитывать. В связи с этим я бы не рекомендовал искать золотой стандарт плотности тока, чтобы он оставался ниже для всех ваших печатных плат.

Если вы проектируете платы высокой мощности, допустимая плотность тока, вероятно, будет намного выше, чем для сети распределения питания, питающей микроконтроллеры или логические устройства.

Конкретная компоновка вашего устройства, операционная среда и варианты корпуса сильно влияют на плотность тока, приемлемую для вашей конструкции. Я надеюсь, что это руководство поможет вам определить приемлемый предел, чтобы вы могли использовать такой инструмент, как PDN Analyzer, для проверки работоспособности вашего проекта перед его прототипированием.

Оценка легочной токсичности наночастиц оксида меди: текущий статус

Сохранить цитату в файл

Формат: Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV

Добавить в коллекции

Создать новую коллекцию
Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Эл. адрес: (изменить)

Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день? ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота

Формат отчета: SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум: 1 штука5 штук10 штук20 штук50 штук100 штук200 штук

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Атыпон

Полнотекстовые ссылки

. 2015;10(15):2365-77.

doi: 10.2217/nnm.15.72. Epub 2015 7 августа.

Максуд Ахамед ¹ , Мохд Джавед Ахтар ¹ , Хишам Альхадлак ^1
2 , Салман А Алрокаян ³

Принадлежности

¹ Институт нанотехнологий имени короля Абдуллы, Университет короля Сауда, P.O. Box 2454, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.
² Кафедра физики и астрономии, Научный колледж, Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.
³ Кафедра биохимии, Научный колледж, Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.

PMID: 26251192
DOI: 10.2217/ннм.15.72

Максуд Ахамед и др. Наномедицина (Лонд). 2015.

. 2015;10(15):2365-77.

doi: 10.2217/nnm.15.72. Epub 2015 7 августа.

Авторы

Максуд Ахамед ¹ , Мохд Джавед Ахтар ¹ , Хишам Альхадлак ^1
2 , Салман А Алрокаян ³

Принадлежности

¹ Институт нанотехнологий имени короля Абдуллы, Университет короля Сауда, P. O. Box 2454, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.
² Кафедра физики и астрономии, Научный колледж, Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.
³ Кафедра биохимии, Научный колледж, Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия.

PMID: 26251192
DOI: 10.2217/ннм.15.72

Абстрактный

Наночастицы оксида меди (НЧ CuO) используются в нескольких промышленных и коммерческих продуктах. Вдыхание является одним из наиболее значимых путей воздействия НЧ оксидов металлов. Следовательно, токсичность НЧ CuO в тканях легких вызывает большую озабоченность. Исследования in vitro показали, что НЧ CuO вызывают цитотоксичность, окислительный стресс и генетическую токсичность в культивируемых клетках легких человека. Выщелачивание ионов Cu, образование активных форм кислорода и аутофагия, по-видимому, являются основными механизмами токсичности Cu NP в клетках легких. Исследования in vivo токсичности НЧ CuO для легких практически отсутствуют. Некоторые исследования показали, что интратрахеальная инстилляция НЧ CuO вызывает окислительный стресс, воспаление и неопластические поражения у крыс. В этом обзоре критически оценены текущие данные о токсичности НЧ CuO в легких.

Ключевые слова: ионы меди; РОС; апоптоз; аутофагия; наночастицы оксида меди; легочная токсичность; окислительный стресс.

Цитируется

Оценка токсичности in vivo наночастиц ядра/оболочки MgO/ZnO, синтезированных экологически чистой нетермической плазменной технологией.
Мохаммед Р.С., Адим К.А., Ахмед К.А. Мохаммед Р.С. и др. Приложение Nanosci. 2022 сен 13:1-13. doi: 10.1007/s13204-022-02608-1. Онлайн перед печатью. Приложение Nanosci. 2022. PMID: 36120604 Бесплатная статья ЧВК.
Динамика воспаления легких и биораспределение микроэлементов во время и после подострого ингаляционного воздействия наночастиц оксида меди на мышиной модели.
Аричиевакул С., Адамкакова-Додд А., Хак Э., Цзин С. , Мейерхольц Д.К., О’Шонесси П.Т., Торн П.С., Салем А.К. Аричивакуль С. и др. Часть клетчатки Toxicol. 2022 13 июня;19(1):40. doi: 10.1186/s12989-022-00480-z. Часть клетчатки Toxicol. 2022. PMID: 35698146 Бесплатная статья ЧВК.
Биосинтез наночастиц CuFe ₂ O ₄, легированных цинком, и их цитотоксическая активность.
Дарвиш М., Насрабади Н., Фотоват Ф., Хосрави С., Хатами М., Джамали С., Мусави Э., Иравани С., Рахдар А. Дарвиш М. и др. Научный представитель, 8 июня 2022 г .; 12 (1): 9442. doi: 10.1038/s41598-022-13692-2. Научный представитель 2022. PMID: 35676521 Бесплатная статья ЧВК.
Выявление структурных и химических свойств наночастиц на основе меди, выделяемых из древесины, обработанной медью.
Ван С, Ци С. Ван С и др. RSC Adv. 2022 11 апреля; 12 (18): 11391-11401. дои: 10.1039/d2ra01196d. Электронная коллекция 2022 7 апр. RSC Adv. 2022. PMID: 35425055 Бесплатная статья ЧВК.
Нарушение регуляции воспалительных путей, вызванное воздействием меди.
Дэн Х., Чжу С., Ян Х., Цуй Х., Го Х., Дэн Дж., Жэнь З., Гэн И., Оуян П., Сюй З., Дэн И., Чжу И. Дэн Х и др. Биол Трейс Элем Рез. 2022 г., 21 марта. doi: 10.1007/s12011-022-03171-0. Онлайн перед печатью. Биол Трейс Элем Рез. 2022. PMID: 35312958 Обзор.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Полнотекстовые ссылки

Атыпон

Укажите

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Отправить по номеру

Медь Статистика и информация | Геологическая служба США

Национальный информационный центр полезных ископаемых

Статистика и информация о мировом предложении, спросе и движении минерального сырья медь

Замбия является восьмым по величине производителем меди в мире.

По оценкам Геологической службы США, потенциал неразведанных месторождений меди в Замбии больше, чем предполагалось ранее. Фотография предоставлена USGS (общественное достояние).

Медь обычно встречается в природе в сочетании с серой. Чистая металлическая медь обычно производится в результате многостадийного процесса, начиная с добычи и обогащения бедных руд, содержащих сульфидные минералы меди, с последующей плавкой и электролитическим рафинированием для получения катода из чистой меди. Все большую долю меди получают кислотным выщелачиванием окисленных руд. Медь является одним из старейших металлов, когда-либо использовавшихся, и одним из важных материалов в развитии цивилизации. Благодаря своим свойствам, по отдельности или в сочетании, высокой пластичности, ковкости, тепло- и электропроводности, а также устойчивости к коррозии, медь стала основным промышленным металлом, занимая третье место после железа и алюминия по потребляемым количествам. Использование меди в электротехнике, включая передачу и генерацию электроэнергии, электропроводку зданий, телекоммуникации, а также электрические и электронные изделия, составляет около трех четвертей от общего объема использования меди. Строительство зданий является крупнейшим рынком, за которым следуют электроника и электронные товары, транспорт, промышленное оборудование, потребительские товары и товары общего назначения. Медные побочные продукты производства и устаревшие медные изделия легко перерабатываются и вносят значительный вклад в предложение меди.

Подпишитесь , чтобы получать уведомления по электронной почте, когда на эту страницу добавляется новая публикация. На вкладке «Вопросы» на странице настроек подписчика выберите «Медь» и любые другие варианты, которые могут вас заинтересовать. Дополнительную информацию см. на странице list services .

Ежемесячные публикации

Обзоры горнодобывающей промышленности

Производство отдельных полезных ископаемых в США (Ежеквартальные обзоры горнодобывающей промышленности)

Годовые публикации

Обзоры полезных ископаемых

Медь
Формат PDF:
| 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
Приложения

Ежегодник полезных ископаемых

Специальные публикации

Медь — металл на века
Информационный бюллетень 2009-3031
Переработка меди в США в 2004 г.
Циркуляр 1196-X
Влияние цен на сырьевые товары Cr, Cu, Mn, Mo, Ni и стали
Open File Report 2007–1257
Оценка неразведанных мировых ресурсов меди, 2013 г.
Информационный бюллетень, 2014–3004 гг.
Расчетные потребности в воде для традиционной флотации медных руд
Открытый отчет за 2012–1089 гг.
Факторы, влияющие на цену алюминия, кадмия, кобальта, меди, железа, никеля, свинца, редкоземельных элементов и цинка
Отчет об открытых файлах 2008-1356
Потоки отдельных материалов, связанных с World Copper Smelting
OFR-2004-1395
Глобальная оценка минеральных ресурсов
Отчет о научных исследованиях, 2010–5090
Историческая глобальная статистика (серия данных 896)
Историческая статистика минеральных и сырьевых товаров в США
Серия данных 140
Международная деятельность по разведке полезных ископаемых с 1995 по 2004 год
Серия данных 139
Цены на металлы в США до 2010 г.
Отчет о научных исследованиях за 2012-5188
Стихийные бедствия и предложение минерального сырья: количественная оценка риска нарушения поставок меди в Южной Америке из-за землетрясения
Ресурсная политика, том 63, октябрь 2019 г.
Физические аспекты хранения отходов от гипотетического открытого карьера по добыче порфировой меди
OF-03-143
Ресурсный национализм в Индонезии — последствия запрета на экспорт полезных ископаемых 2014 г.
Обзор отдельных мировых горнодобывающих отраслей в 2011 г. и прогноз на 2017 г.
Отчет с открытым файлом 2013-1091
Пространственная база данных для глобальной оценки неразведанных ресурсов меди: Глава Z в глобальной оценке минеральных ресурсов
Отчет о научных исследованиях 2010-5090-Z
Статистический сборник
- Медь
Модели использования и торговли металлической медью и ломом в США, 1995–2014 годы
Отчет с открытыми файлами, 2016–5075
Зависимость от полезных ископаемых в США — Статистическая подборка данных о добыче, потреблении и торговле полезными ископаемыми в США и мире, 1990–2010 гг.
Медеплавильные заводы мира (карта и таблица)

Ссылки

Ассоциация развития меди
Международная исследовательская группа по меди

Медь — Данные 2022 г. — 1988-2021 гг. Исторические данные — Прогноз на 2023 г. — Цена — Котировка

Фьючерсы на медь выросли выше отметки в 3,4 доллара за фунт, отскочив от более чем двухмесячного минимума в 3,3 доллара, достигнутого 27 сентября, когда доллар США ослаб. из-за его стремительного роста, и покупатели в крупнейшем потребительском Китае воспользовались более низкими ценами, чтобы пополнить запасы. Тем не менее, медь упадет почти на 3% в сентябре и на 10% в третьем квартале, поскольку агрессивное ужесточение денежно-кредитной политики во всем мире усилило опасения по поводу глобальной рецессии и снизило спрос на металлы. Федеральная резервная система США возглавила атаку, в третий раз подряд подняв ставку на 75 базисных пунктов, чтобы снизить инфляцию, наряду с повышением ставок Банком Англии и Швейцарским национальным банком, среди прочих.

Исторически медь достигла исторического максимума 5,02 в марте 2022 года. Медь — данные, прогнозы, историческая диаграмма — последний раз обновлялись в сентябре 2022 года. к концу этого квартала, согласно глобальным макромоделям Trading Economics и ожиданиям аналитиков. Заглядывая вперед, по нашим оценкам, через 12 месяцев он будет торговаться на уровне 3,08.

1 год
5 лет
10 лет
25 лет
МАКС
Диаграмма
Сравнить
Экспорт
API
Встроить

Участники Trading Economics могут просматривать, загружать и сравнивать данные почти из 200 стран, включая более 20 миллионов экономических показателей, обменные курсы, доходность государственных облигаций, фондовые индексы и цены на товары.

Интерфейс прикладного программирования (API) Trading Economics обеспечивает прямой доступ к нашим данным. Это позволяет клиентам API загружать миллионы строк исторических данных, запрашивать наш экономический календарь в режиме реального времени, подписываться на обновления и получать котировки валют, товаров, акций и облигаций.

Функции API Документация Заинтересованы? Нажмите здесь, чтобы связаться с нами

Вставьте этот код на свой сайт

источник: tradingeconomics.com

высота

Предварительный просмотр

	Цена		День	Месяц	Год	Дата
Золото	1 674,35	14. 06	0,85%	-2,13%	-4,89%	30 сентября
Серебряный	19,28	0,462	2,46%	7,27%	-14,40%	30 сентября
Медь	3,47	0,0336	0,98%	-1,29%	-17,17%	30 сентября
Стали	3 936,00	-38. 00	-0,96%	1,63%	-33,57%	30 сентября
Железная руда	101,00	1,50	1,51%	-0,49%	-8,18%	сен/29
Литий	510 500,00	0	0%	3,65%	190,06%	30 сентября
Платина	869,33	4,41	0,51%	2,74%	-10,56%	30 сентября

Медь

Фьючерсы на медь широко торгуются на Лондонской бирже металлов (LME), на COMEX и на Мультитоварной бирже в Индии.