Почему кабель и провод нагреваются во время работы?
Электромонтажные работы сопряжены с высоким уровнем опасности. Поэтому, чрезвычайно важно знать и брать в расчет все важные условия, влияющие на безопасность. К таковым факторам относится сильный нагрев кабеля в процессе их использования.
Данная особенность характерна для всей кабельной продукции. От характеристик нагрева кабеля зависят правила монтажа проводки и подключение потребителей к сети. Уровень нагрева провода оказывает влияние на выбор определенного типа электрического проводника и на максимально допустимую величину нагрузки подключения. Чтобы узнать степень нагрева кабелей, стоит разобраться в причинах его возникновения.
Причины нагрева кабеля
Основная причина нагрева проводов и кабелей – природные свойства электрического тока. Движение заряженных электронов по проводу происходит под воздействием электрического поля. К тому же, движение электронов характеризуется необходимостью преодолеть кристаллическую решетку используемых металлов. Кристаллическая решетка имеет прочные молекулярные связи, поэтому и происходит выделение тепловой энергии в достаточно больших количествах. А точнее, превращение электрической энергии в тепловую.
Переход электрической энергии в тепловую относится к двусторонним явлениям, так как несмотря на то, что данный эффект нежелателен, он также весьма полезен.
Плюс преобразования: использование электроэнергии для нагрева любой техники – от чайника до агрегатов промышленного назначения. Данный принцип характерен и для функционирования каких-либо осветительных приборов.
Недостаток: высокая опасность, часто приводящая к негативным последствиям. Сильный нагрев провода к тому же приводит к снижению эффективности работы некоторого оборудования за счет повышения температуры обмоток в трансформаторах, моторах и др.
Безопасность находится под угрозой, когда повышается за допустимые пределы температура кабельной продукции, применяемой для запитки сети разных потребителей – в бытовых и промышленных сетях. Изоляционный слой кабеля может возгораться и оплавляться, что ведет к короткому замыканию. Вероятность пожара в таких случаях всецело зависит от установленного защитного оборудования – УЗО, дифавтоматов, автоматических выключателей и т.п.
Соответственно, нагрев провода – это одна из главных причин пожара. По статистике именно короткие замыкания считаются основным фактором возникновения воспламенений в жилых и нежилых, производственных помещениях.
При длительном нагреве происходит изменение механических характеристик металла. В результате, возникают обрывы на линиях электропередач, приводящие к угрозе здоровью и жизни человека, значительным денежным потерям.
Как выбрать кабель правильно?
В процессе пользования тем или иным кабелем, важно помнить о максимально допустимой температуре нагрева. Таковой уровень соответствует определенной марке проводника и зависит от характеристик используемого изоляционного материала. Например, если это кабель с резиновой изоляцией, изделие не может нагреваться выше 50-65 градусов по Цельсию. Бумажная изоляция допускает нагрев не выше 80 Со, а полимерный изоляционный слой, изготовленный по новейшим технологиям – не более 100 Со. Производители обязаны указывать свойства выпускаемых электропроводников.
Избежать перегрева и воспламенения можно, если выбирать кабель правильно, с учетом каждой конкретной ситуации, особенностей эксплуатации. Обращайте внимание на факторы, которые будут влиять на уровень нагрева. Для этого стоит вспомнить простую формулу, изучаемую на школьных уроках физики: Q= I2Rt.
Формула – это закон Джоуля-Ленца, описывающий преобразование электроэнергии в тепло.
В формуле:
Q – это количество тепла, выделяемое при прохождении тока по проводу;
I – сила тока;
R – сопротивление проводника;
T – время, за которое электроток идет по кабелю.
Как видим из формулы, нагрев проводника увеличивается по мере повышения на него нагрузки и увеличения сопротивления. Зависит объем выделяемого тепла от времени прохождения тока по кабелю. На скорость нагрева влияет показатель электрической мощности.
Показатель электрической мощности определяется силой тока и напряжением и отображается формулой: P=UI. То есть, сила и скорость нагрева будет зависеть от мощности запитанных к проводнику потребителей.
Описанные формулы дают нам точные характеристики, которые можно менять, управляя скоростью и величиной нагрева электрических проводников. Величина силы тока зависит от номинального показателя мощности всех проводов. Главная меняющаяся характеристика – это сопротивление, которое зависит от свойств токоведущих жил кабеля и его сечения. То есть, сечение определяется на основании мощности. Правильно подобранное сечение провода позволит снизить электросопротивление проводников и температуру нагрева до допустимых показателей.
Осуществляя выбор кабельной продукции, помните не только о безопасности, но и об экономии средств. Покупка проводов с самым большим диаметром чревата значительными денежными затратами. Если же в будущем вы планируете подключать к сети дополнительное оборудование лучше, чтобы электропроводник был с большим сечением.
Расчет сечения происходит посредством деления общей номинальной мощности всех потребителей на показатель напряжения.
В интернет-магазине VSE-E представлен очень большой ассортимент кабельно-проводниковой продукции, ознакомиться подробно с которой вы можете на страницах нашего каталога.