Чому кабель та дріт нагріваються під час роботи?
Електромонтажні роботи пов'язані із високим рівнем небезпеки. Тому надзвичайно важливо знати та брати до уваги всі важливі умови, що впливають на безпеку. До таких чинників належить сильний нагрівання кабелю у процесі використання.
Ця особливість й у всій кабельної продукції. Від характеристик нагрівання кабелю залежать правила монтажу проводки та підключення споживачів до мережі. Рівень нагрівання проводу впливає вибір певного типу електричного провідника і максимально допустиму величину навантаження підключення. Щоб дізнатися рівень нагрівання кабелів, варто розібратися в причинах його виникнення.
Причини нагрівання кабелю
Основна причина нагрівання проводів та кабелів – природні властивості електричного струму. Рух заряджених електронів проводом відбувається під впливом електричного поля. До того ж, рух електронів характеризується необхідністю подолати кристалічну решітку металів, що використовуються. Кристалічна решітка має міцні молекулярні зв'язки, тому відбувається виділення теплової енергії в досить великих кількостях. А точніше, перетворення електричної енергії на теплову.
Перехід електричної енергії в теплову відноситься до двосторонніх явищ, оскільки незважаючи на те, що даний ефект небажаний, він також корисний.
Плюс перетворення: використання електроенергії для нагрівання будь-якої техніки - від чайника до агрегатів промислового призначення. Цей принцип характерний й у функціонування будь-яких освітлювальних приладів.
Недолік: висока небезпека, що часто веде до негативних наслідків. Сильний нагрів дроту до того ж призводить до зниження ефективності роботи деякого обладнання за рахунок підвищення температури обмоток у трансформаторах, моторах та ін.
Безпека під загрозою, коли підвищується за допустимі межі температура кабельної продукції, застосовуваної для запити мережі різних споживачів – у побутових і промислових мережах. Ізоляційний шар кабелю може займатися і оплавлятися, що веде до короткого замикання. Імовірність пожежі в таких випадках повністю залежить від встановленого захисного обладнання – ПЗВ, дифавтоматів, автоматичних вимикачів тощо.
Відповідно, нагрівання дроту – це одна з головних причин пожежі. За статистикою саме короткі замикання вважаються основним чинником виникнення спалахів у житлових та нежитлових, виробничих приміщеннях.
При тривалому нагріві відбувається зміна механічних характеристик металу. В результаті виникають обриви на лініях електропередач, що призводять до загрози здоров'ю та життю людини, значним грошовим втратам.
Як правильно вибрати кабель?
У процесі користування тим чи іншим кабелем важливо пам'ятати про максимально допустиму температуру нагрівання. Такий рівень відповідає певній марці провідника і залежить від показників використовуваного ізоляційного матеріалу. Наприклад, якщо це кабель з гумовою ізоляцією, виріб не може нагріватися вище 50-65 градусів за Цельсієм. Паперова ізоляція допускає нагрівання не вище 80 С, а полімерний ізоляційний шар, виготовлений за новими технологіями - трохи більше 100 С. Виробники повинні вказувати характеристики електропровідників, що випускаються.
Уникнути перегріву та займання можна, якщо вибирати кабель правильно, з урахуванням кожної конкретної ситуації, особливостей експлуатації. Звертайте увагу на фактори, які впливатимуть на рівень нагріву. Для цього варто згадати просту формулу, що вивчається на шкільних уроках фізики: Q = I2Rt.
Формула – це закон Джоуля-Ленца, який описує перетворення електроенергії на тепло.
У формулі:
Q – це кількість тепла, що виділяється під час проходження струму по дроту;
I – сила струму;
R – опір провідника;
T - час, за який електрострум йде по кабелю.
Як бачимо з формули, нагрівання провідника збільшується в міру підвищення на нього навантаження та збільшення опору. Залежить обсяг тепла, що виділяється від часу проходження струму по кабелю. На швидкість нагрівання впливає показник електричної потужності.
Показник електричної потужності визначається силою струму та напругою та відображається формулою: P=UI. Тобто, сила та швидкість нагріву залежатиме від потужності запитаних до провідника споживачів.
Описані формули дають нам точні характеристики, які можна змінювати, керуючи швидкістю та величиною нагрівання електричних провідників. Розмір сили струму залежить від номінального показника потужності всіх проводів. Головна змінна характеристика - це опір, який залежить від властивостей струмопровідних жил кабелю та його перерізу. Тобто перетин визначається на підставі потужності. Правильно підібраний переріз дроту дозволить знизити електроопір провідників та температуру нагріву до допустимих показників.
Здійснюючи вибір кабельної продукції, пам'ятайте не лише про безпеку, а й економію коштів. Купівля проводів з найбільшим діаметром загрожує значними грошовими витратами. Якщо ж у майбутньому ви плануєте підключати до мережі додаткове обладнання, краще, щоб електропровідник був з великим перетином.
Розрахунок перерізу відбувається у вигляді поділу загальної номінальної потужності всіх споживачів на показник напруги.
В інтернет-магазині VSE-E представлений великий асортимент кабельно-провідникової продукції, ознайомитися докладно з якою ви можете на сторінках нашого каталогу.