Как рассчитать кабель для удлинителя

В каждом современном доме – квартире, конечно же, есть разветвленная электрическая сеть. В каждой комнате по одной или две розетки. Но, как нарочно, они обычно расположены не в том месте, где надо. Или же количество электроприборов, которые необходимо включить, превышает количество розеток. Или же необходимо включить переносной электроприбор, например электронагреватель.

Электроприборы эти порой потребляют значительную электрическую мощность. Тогда нам на помощь приходят переносные розетки-удлинители. Кабель для такой переносной розетки выбирается обязательно в двойной резиновой изоляции (сами провода в изоляции и дополнительно помещены во внешнюю изоляционную оболочку).

Лучше всего, когда провода в кабеле многожильные, гибкие. Диаметр, или поперечное сечение проводов должно соответствовать допустимой электрической нагрузке.

Каково же должно быть поперечное сечение проводов кабеля? Еще из школьной физики нам известен закон Ома . В нем сказано, что каждый проводник обладает определенным электрическим сопротивлением протекающему по нему электрическому току.

Величина электрического сопротивления зависит от материала проводника (здесь провода), его длины и поперечного сечения. Чем толще провод, тем меньше его электрическое сопротивление, тем меньше на нем падение напряжения и меньше потеря мощности на его нагрев.

Кабели, которые наиболее подойдут для изготовления переносной розетки-удлинителя, имеют сечение: 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв.

Проанализируем несколько вариантов изготовления переноски из кабелей:

— разные поперечные сечения: 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. ;

— жилы изготовлены из разных материалов (медь и алюминий);

— разная длина удлинителя 5 и 10 метров.

В качестве нагрузки используем электрический нагреватель мощностью Р = 2,2 киловатт или 2200 ватт. Ток потребления его будет: I = P / U = 2200 ватт / 220 вольт = 10 ампер.

В справочнике по электротехнике возьмем значения электрических сопротивлений 1 метра медного и алюминиевого провода для разных поперечных сечений и сведем их в таблицу.

Сделаем расчет потери мощности в кабеле, уходящей на нагрев провода, то есть безвозвратно потерянную.

Проведем расчет для кабеля с медными жилами длиной L = 5 метров и сечением 0,75мм.кв. Из таблицы видим, что 1 метр медного провода сечением 0,75 мм.кв. имеет сопротивление R1 = 0,023 Ом.

Длина провода в кабеле (туда и обратно): L = 2 х 5 м = 10 метров. Сопротивление двух проводов равно: R = 2 х L х R1 = 2 х 5 х 0,023 = 0,23 Ома.

При токе I = 10 ампер падение напряжения в кабеле сечением 0,75 мм.кв. будет составлять: U = I х R = 10 х 0,23 = 2,3 вольта.

Мощность, выделяющаяся на нагрев кабеля, составит P = U х I = 2,3 х 10 = 23 ватта.

В кабеле длиной 10 метров того же сечения потеря мощности будет в два раза больше – 46 ватт.

Потеря электрической мощности уходящей на нагрев провода составит около 2% от мощности, потребляемой от сети. Нагрев провода будет незначительным, но лучше, чтобы нагрева совсем не было.

Потеря электрической мощности для кабеля с алюминиевыми жилами того же сечения 0,75 мм.кв. составит:

— для кабеля длиной 5 метров – 69 ватт;

— для кабеля длиной 10 метров – 138 ватт.

Это уже довольно значительные потери мощности. Кабель будет сильно греться и может произойти возгорание изоляции.

Данные расчетов медного и алюминиевого кабелей для разных сечений и длин собраны в таблицу.

Здесь:

— S — сечение провода в мм.кв.;

— R1 — сопротивление 1 метра провода в Омах;

— R — сопротивление кабеля в Омах;

— U — падение напряжения в кабеле в Вольтах;

— P — потеря мощности в кабеле в ваттах и в процентах.

Анализ выполненных расчетов показывает, что необходимо серьезно относиться к выбору поперечного сечения кабеля и к материалу, из которых изготовляются провода.

Выводы:

– Кабель с медными жилами по сравнению с кабелем с алюминиевыми жилами, при той же длине и сечении, имеет больший запас по надежности и меньшие потери мощности на нагрев.

— Кабель с медными жилами наиболее предпочтителен в применении.

— Чем больше длина кабеля, тем больше потери мощности Р. Скомпенсировать потерю мощности можно увеличивая поперечное сечение провода в кабеле.

— Кабель должен быть гибким, иметь хорошую наружную изоляцию, желательно резиновую.

— Провод кабеля должен быть многожильным.

Соблюдение необходимых электрических параметров кабеля и его механической прочности — залог надежной работы удлинителя.

Проведенный мною расчет – анализ носит только рекомендательный характер. Кто-то скажет: вот у меня переноска из алюминиевого провода, давно работает, немного греется и ничего не случилось. ПОКА ничего не случилось!!

Каждому решать самому, что лучше: надежность и безопасность или…..

И еще! Самое уязвимое место электрической цепи, это место соединения проводов, переходное сопротивление между ними.

Сейчас постепенно происходит переход бытовых электрических сетей на применение евро-вилок и евро-розеток. У простой электрической вилки диаметр штырьков 4 мм. У евро-вилки диаметр штырьков 5 мм. И она рассчитана на больший ток, чем простая вилка.

Больше диаметр штырьков вилки – больше площадь контакта в месте соединения вилки и розетки – меньше переходное сопротивление между ними – меньше нагрев места соединения. Применяйте евро-вилки и евро-розетки! Вот такая получилась реклама.

И это еще не все! Если у вас есть кабель, рассчитанный на подключение 3 – х фазной нагрузки, вам повезло. Такой кабель имеет 4 провода — 3 для подключения фаз и 1 для подключения нулевого провода.

Можно, и даже нужно, образовать из них два провода, скрутив попарно. Получится пара проводов двойного поперечного сечения. Только будьте внимательны, чтоб не получилось так, что на одном конце кабеля скручены одни жилы, а на другом конце другие. Может произойти короткое замыкание. Вот теперь кажется все.

Советуем почитать: Как правильно выбрать сечение кабеля для электропроводки