Удельное полное сопротивление кабеля

Пример расчета тока однофазного КЗ

В данной статье, я буду рассматривать пример расчета тока однофазного КЗ (ОКЗ) используя в первом варианте справочные таблицы представленные в [Л1], а во втором варианте справочные таблицы из [Л2].

С методами определения величины тока однофазного КЗ и с приведенными справочными таблицами для всех элементов короткозамкнутой цепи, можно ознакомиться в статье: «Расчет токов однофазного кз при питании от энергосистемы».

• масляный трансформатор напряжением 6/0,4 кВ, мощностью 1000 кВА со схемой соединения обмоток – Y/Yо.
• от трансформатора до ВРУ используется кабель марки ААШвУ 3х95 длиной 120 м.
• от ВРУ до двигателя используется кабель марки ААШвУ 3х95+1х35 длиной 150 м.

Рис.1 — Расчетная схема сети эл. двигателя

1. Расчет тока однофазного КЗ будет выполнятся по формуле приближенного метода при большой мощности питающей энергосистемы (Хс

• Uф – фазное напряжение сети, В;
• Zт – полное сопротивление трансформатора току однофазного замыкания на корпус, Ом;
• Zпт – полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, Ом.

2. По таблице 2 [Л1, с 6] определяем сопротивление трансформатора при вторичном напряжении 400/230 В, Zт/3 = 0,027 Ом.

3. Определяем полное сопротивление цепи фаза-нуль для участка от тр-ра до точки КЗ по формуле 2-27 [Л2, с 40]:

где:

• Zпт.уд.1 = 0,729 Ом/км – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95, определяется по таблице 12 [Л1, с 16];
• l1 = 0,120 км – длина участка №1.
• Zпт.уд.2 = 0,661 Ом/км – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95+1х35, определяется по таблице 13 [Л1, с 16];
• l2 = 0,150 км – длина участка №2.

4. Определяем ток однофазного КЗ:

Обращаю ваше вниманию, что при определении величины тока однофазного КЗ приближенным методом, сопротивления контактов шин, аппаратов, трансформаторов тока в данном методе не учитываются, поскольку арифметическая сумма Zт/3 и Zпт создает не который запас [Л2, с 40].

Определим ток однофазного КЗ по справочным таблицам из [Л2].

1. По таблице 2.4 [Л2, с 29] определяем сопротивление трансформатора Zт/3 = 33,6 мОм.

2. Определяем полное сопротивление цепи фаза-нуль для участка от тр-ра до точки КЗ по формуле 2-27 [Л2, с 40]:

• Zпт.уд.1 = 0,83 мОм/м – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95, определяется по таблице 2.11 [Л2, с 41];
• l1 = 120 м – длина участка №1.
• Zпт.уд.2 = 1,45 мОм/м – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95+1х35, определяется по таблице 2.10 [Л2, с 41].

Обращаю ваше внимание, что в данной таблице значение Zпт.уд. приводится для кабелей независимо от материала оболочки кабеля.
Если же посмотреть [Л1, с 16], то в таблице 13 для 4-жильных кабелей с алюминиевой оболочкой 3х95+1х35, Zпт.уд. = 0,661 мОм/м. Принимаю Zпт.уд.2 = 1,45 мОм/м, для того чтобы было наглядно видно, на сколько будет отличатся значение тока однофазного КЗ от расчета по «Варианту I». На практике же, лучше совмещать справочные таблицы из [Л1 и Л2].

3. Определяем ток однофазного КЗ:

Как видно из результатов расчета (вариант I: Iк = 1028 А; вариант II: Iк = 627 А), полученные значения тока однофазного КЗ почти в 2 раза отличаются. По каким справочным таблицам выполнять расчет тока однофазного КЗ, уже решайте сами, в любом случае это приближенный метод, поэтому, если нужны точные значения тока однофазного КЗ, следует рассчитывать по формуле представленной в ГОСТ 28249-93.

1. Рекомендации по расчету сопротивления цепи «фаза-нуль». Главэлектромонтаж. 1986 г.
2. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.

Как рассчитать сопротивление провода — инструкция с таблицами и формулами

• Формула для расчета
• Удельное сопротивление
• Расчет по диаметру
• Обязательны ли расчеты?

Формула для расчета

Любые вычисления начинаются с формулы. Основной формулой для расчета сопротивления проводника является:

R=(ρ*l)/S

Где R – сопротивление в Омах, ρ – удельное сопротивление, l – длина в м, S – площадь поперечного сечения провода в мм 2 .

Эта формула подходит для расчета сопротивления провода по сечению и длине. Из неё следует, что в зависимости от длины изменяется сопротивление, чем длиннее – тем больше. И от площади сечения – наоборот, чем толще провод (большое сечение), тем меньше сопротивление. Однако непонятной остаётся величина, обозначенная буквой ρ (Ро).

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление – это табличная величина, для каждого металла она своя. Она нужна для расчета и зависит от кристаллической решетки металла и структуры атомов.

Из таблицы видно, что самое меньшее сопротивление у серебра, для медного кабеля оно равняется 0,017 Ом*мм 2 /м. Такая размерность говорит нам, сколько приходится Ом при сечении в 1 миллиметр квадратный и длине в 1 метр.

Кстати, серебряное покрытие используется в контактах коммутационных аппаратов, автоматических выключателей, реле и прочего. Это снижает переходное контактное сопротивление, повышает срок службы и уменьшает нагрев контактов. При этом в контактах измерительной и точной аппаратуры используют позолоченные контакты из-за того, что они слабо окисляются или вообще не окисляются.

У алюминия, который часто использовался в электропроводке раньше, сопротивление в 1,8 раза больше чем у меди, равняется 2,82*10 -8 Ом*мм 2 /м. Чем больше сопротивление проводника, тем сильнее он греется. Поэтому при одинаковом сечении алюминиевый кабель может передать меньший ток, чем медный, это и стало основной причиной почему все современные электрики используют медную электропроводку. У нихрома, который используется в нагревательных приборах оно в 100 раз больше чем у меди 1,1*10 -6 Ом*мм 2 /м.

Расчет по диаметру

На практике часто бывает так, что площадь поперечного сечения жилы не известна. Без этого значения ничего рассчитать не получится. Чтобы узнать её, нужно измерить диаметр. Если жила тонка, можно взять гвоздь или любой другой стержень, намотать на него 10 витков провода, обычной линейкой измерить длину получившейся спирали и разделить на 10, так вы узнаете диаметр.

Ну, или просто замерить штангенциркулем. Расчет сечения выполняется по формуле:

Обязательны ли расчеты?

Как мы уже сказали, сечение провода выбирают исходя из предполагаемого тока и сопротивления металла, из которого изготовлены жилы. Логика выбора заключается в следующем: сечение подбирают таким способом, чтобы сопротивление при заданной длине не приводило к значительным просадкам напряжения. Чтобы не проводить ряд расчетов, для коротких линий (до 10-20 метров) есть достаточно точные таблицы:

В этой таблице указаны типовые значения сечения медных и алюминиевых жил и номинальные токи через них. Для удобства указана мощность нагрузки, которую выдержит эта линия. Обратите внимание на разницу в токах и мощности при напряжении 380В, естественно, что это предполагается трёхфазная электросеть.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, как рассчитать сечение проводника, а также предоставлены примеры расчетных работ:

Расчет сопротивления провода сводится к использованию пары формул, при этом вы можете скачать готовые калькуляторы из Плэй Маркета для своего смартфона, например, «Electrodroid» или «Мобильный электрик». Эти знания пригодятся для расчетов нагревательных приборов, кабельных линий, предохранителей и даже популярных на сегодняшний день спиралей для электронных сигарет.

Материалы по теме:

Что такое удельное электрическое сопротивление

Электрический ток I в любом веществе создается движением заряженных частиц в определенном направлении за счет приложения внешней энергии (разности потенциалов U). Каждое вещество обладает индивидуальными свойствами, по-разному влияющими на прохождение тока в нем. Эти свойства оцениваются электрическим сопротивлением R.

Георг Ом эмпирическим путем определил факторы, влияющие на величину электрического сопротивления вещества, вывел формулу его зависимости от напряжения и тока, которая названа его именем. Единица измерения сопротивления в международной системе СИ названа его именем. 1 Ом — это величина сопротивления, замеренного при температуре 0 О С у однородного ртутного столба длиной 106,3 см с площадью поперечного сечения в 1 мм 2 .

Чтобы оценить и применять на практике материалы для изготовления электротехнических устройств, введен термин «удельное сопротивление проводника» . Добавленное прилагательное «удельное» указывает на фактор использования эталонной величины объема, принятой для рассматриваемого вещества. Это позволяет оценивать электрические параметры разных материалов.

При этом учитывают, что сопротивление проводника возрастает при увеличении его длины и уменьшении поперечного сечения. В системе СИ используется объем однородного проводника с длиной 1 метр и поперечным сечением 1м 2 . В технических расчетах применяется устаревшая, но удобная внесистемная единица объема, состоящая из длины 1 метр и площади 1мм 2 . Формула удельного сопротивления ρ представлена на рисунке.

Для определения электрических свойств веществ, введена еще одна характеристика — удельная проводимость б. Она обратно пропорциональна значению удельного сопротивления, определяет способность материала проводить электрический ток: б =1/ρ.

Как удельное сопротивление зависит от температуры

На величину проводимости материала влияет его температура. Разные группы веществ ведут себя не одинаково при нагреве или охлаждении. Это свойство учитывают в электрических проводах, работающих на открытом воздухе в жару и холод.

Материал и удельное сопротивление провода подбираются с учетом условий его эксплуатации.

Возрастание сопротивления проводников прохождению тока при нагреве объясняется тем, что с повышением температуры металла в нем увеличивается интенсивность передвижения атомов и носителей электрических зарядов во всех направлениях, что создает лишние препятствия для движения заряженных частиц в одну сторону, снижает величину их потока.

Если уменьшать температуру металла, то условия для прохождения тока улучшаются. При охлаждении до критической температуры во многих металлах проявляется явление сверхпроводимости, когда их электрическое сопротивление практически равно нулю. Это свойство широко используется в мощных электромагнитах.

Влияние температуры на проводимость металла используется электротехнической промышленностью при изготовлении обыкновенных ламп накаливания. Их нить из нихрома при прохождении тока нагревается до такого состояния, что излучает световой поток. В обычных условиях удельное сопротивление нихрома составляет около 1,05÷1,4 (ом ∙мм 2 )/м.

При включении лампочки под напряжение через нить проходит большой ток, который очень быстро разогревает металл. Одновременно возрастает сопротивление электрической цепи, ограничивающее первоначальный ток до номинального значения, необходимого для получения освещения. Таким способом осуществляется простое регулирование силы тока через нихромовую спираль, отпадает необходимость применения сложной пускорегулирующей аппаратуры, используемой в светодиодных и люминесцентных источниках.

Как используется удельное сопротивление материалов в технике

Цветные благородные металлы обладают лучшими свойствами электрической проводимости. Поэтому ответственные контакты в электротехнических устройствах выполняют из серебра. Но это увеличивает конечную стоимость всего изделия. Наиболее приемлемый вариант — использование более дешевых металлов. Например, удельное сопротивление меди, равное 0,0175 (ом ∙мм 2 )/м, вполне подходит для таких целей.

Благородные металлы — золото, серебро, платина, палладий, иридий, родий, рутений и осмий, получившие название главным образом благодаря высокой химической стойкости и красивому внешнему виду в ювелирных изделиях. Кроме того, золото, серебро и платина обладают высокой пластичностью, а металлы платиновой группы — тугоплавкостью и, как и золото, химической инертностью. Эти достоинства благородных металлов сочетаются.

Медные сплавы, обладающие хорошей проводимостью, используются для изготовления шунтов, ограничивающих протекание больших токов через измерительную головку мощных амперметров.

Удельное сопротивление алюминия 0,026÷0,029 (ом ∙мм 2 )/м чуть выше, чем у меди, но производство и стоимость этого металла ниже. К тому он же легче. Это объясняет его широкое применение в энергетике для изготовления проводов, работающих на открытом воздухе, и жил кабелей.

Удельное сопротивление железа 0,13 (ом ∙мм 2 )/м также допускает его применение для передачи электрического тока, но при этом возникают бо́льшие потери мощности. Стальные сплавы обладают повышенной прочностью. Поэтому в алюминиевые воздушные провода высоковольтных линий электропередач вплетают стальные нити, которые предназначены для противостояния нагрузкам, действующим на разрыв.

Особенно актуально это при образовании наледи на проводах или сильных порывах ветра.

Часть сплавов, например, константин и никелин обладают термостабильными резистивными характеристиками в определенном диапазоне. У никелина удельное электрическое сопротивление практически не меняется от 0 до 100 градусов по Цельсию. Поэтому спирали для реостатов изготавливают из никелина.

В измерительных приборах широко применяется свойство строгого изменения значений удельного сопротивления платины от ее температуры. Если через платиновый проводник пропускать электрический ток от стабилизированного источника напряжения и вычислять значение сопротивления, то оно будет указывать температуру платины. Это позволяет градуировать шкалу в градусах, соответствующих значениям Омам. Этот способ позволяет измерять температуру с точностью до долей градусов.

Иногда для решения практических задач требуется узнать полное или удельное сопротивление кабеля . Для этого в справочниках на кабельную продукцию приводятся значения индуктивного и активного сопротивления одной жилы для каждого значения поперечного сечения. С их помощью рассчитываются допустимые нагрузки, выделяемая теплота, определяются допустимые условия эксплуатации и подбираются эффективные защиты.

На удельную проводимость металлов оказывает влияние способ их обработки. Использование давления для пластической деформации нарушает структуру кристаллической решетки, увеличивает число дефектов и повышает сопротивление. Для его уменьшения применяют рекристаллизационный отжиг.

Растяжения или сжатия металлов вызывают в них упругую деформацию, от которой уменьшаются амплитуды тепловых колебаний электронов, а сопротивление несколько снижается.

При проектировании систем заземления необходимо учитывать удельное сопротивление грунта. Оно имеет отличия в определении от вышеперечисленного метода и измеряется в единицах системы СИ — Ом∙метр. С его помощью оценивают качество растекания электрического тока внутри земли.
Зависимость удельного сопротивления грунта от влажности и температуры почвы:

На удельную проводимость грунта влияют многие факторы, включая влажность почвы, плотность, размеры ее частиц, температуру, концентрацию солей, кислот и щелочей.

Пример расчета кабелей

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Содержание

• 1 Пример расчета кабелей
• 2 Расчет с помощью ПО Ecodial 3.3
• 3 Аналогичный расчет с помощью упрощенного метода,рекомендованного в данном руководстве
  • 3.1 Определение параметров цепи C1
  • 3.2 Выбор сечения кабеля цепи C6
  • 3.3 Расчет токов КЗ для выбора выключателей Q1 и Q6
• 4 Защитный проводник
  • 4.1 Защита от опасности косвенного прикосновения
  • 4.2 Потеря напряжения

Пример расчета кабелей

(см. рис. G68)

Установка запитана через трансформатор 1000 кВА. Производственный процесс требует высокой степени бесперебойности питания, что обеспечивается установкой резервного генератора (500 кВА, 400 В) и применением 3-фазной 3-проводной системы IT в главном распределительном устройстве. Остальная часть установки отделена с помощью разделительного трансформатора 400 кВА, 400/400 В. Эта часть – 3-фазная 4-проводная сеть с заземлением по системе ТТ. Ниже приведена однолинейная схема (см. рис. G68) и результаты компьютерного анализа цепи С1, выключателя Q1, цепи С6 и выключателя Q6. Этот анализ проведен с помощью программного обеспечения ECODIAL 3.3.

Также приводятся те же расчеты, выполненные по методу, описываемому в данном руководстве.

Рис. G68 : Пример однолинейной схемы

Расчет с помощью ПО Ecodial 3.3

Рис. G69 : Выборочные результаты расчета с помощью ПО Ecodial

Аналогичный расчет с помощью упрощенного метода,рекомендованного в данном руководстве

Определение параметров цепи C1

Трансформатор высокого/низкого напряжения 1000 кВА имеет номинальное напряжение холостого хода 420 В. Цепь C1 должна быть рассчитана на ток

Для каждой фазы используется шесть одножильных медных кабелей с изоляцией ПВХ, соединенных параллельно.

Эти кабели прокладываются в лотках по методу F. Поправочные коэффициенты «k»:
k1 = 1 (см. рис G12, температура = 30 °C)
k4 = 0,87 (см. рис G17, параллельно проложенные кабели, 1 лоток, u 3 цепи) Другие коэффициенты в данном примере не используются.

Ток нагрузки с поправкой:

Поэтому, ток в каждом проводнике — 263 A. Согласно рис. G21a, площадь поперечного сечения — 95 мм 2 .

Активное и реактивное сопротивления для шести параллельных кабелей при длине 5 м:

Выбор сечения кабеля цепи C6

Цепь C6 запитывает 3-фазный изолирующий трансформатор 400 кВА, 400/400В.

Предлагается использовать одножильный кабель в лотке (без соседних кабелей) при температуре окружающего воздуха 30 °C. Номинальный ток расцепителя выключателя — 560 A.

Метод монтажа — F, все поправочные коэффициенты k равны 1.

Площадь поперечного сечения 240 мм 2 проходит по нагреву. Активное и реактивное сопротивления, соответственно:

Расчет токов КЗ для выбора выключателей Q1 и Q6

(см. рис. G70)

Рис. G70: Пример расчета тока трехфазного КЗ

Защитный проводник

Тепловые требования: рис. G60 и G61 показывают, что при использовании адиабатического метода площадь поперечного сечения проводника PE для цепи C1 равна:

Одножильный проводник 120 мм 2 , размеры которого определены на основе других соображений, указанных ниже, вполне достаточен при условии, что он удовлетворяет требованиям к защите при косвенном прикосновении (т.е., достаточно низкое полное сопротивление).

Для цепи C6, площадь поперечного сечения проводника PE:

В этом случае подходит проводник 95 мм 2 при условии соблюдения требований к защите при косвенном прикосновении.

Защита от опасности косвенного прикосновения

Для 3-фазной 3-проводной цепи C6 (рис. G68) может использоваться формула на странице F27.

Максимальная допустимая длина цепи рассчитывается по формуле:

Значение в знаменателе Im = 630 x 11 = 6930 A — это уставка мгновенного расцепителя выключателя 630 A. Поэтому длина 15 м полностью защищена расцепителем автомата мгновенного действия.

Потеря напряжения

Рис. G28 показывает, что:

• Для кабеля C1 (6 x 95 мм 2 на фазу)

• Для цепи C6

Общая потеря напряжения в цепях С1 и С6: ΔU% = 0,72%zh:电缆计算的例题

ЖЕНЩИНЫ ЗА БЕЗОПАСНОСТЬ

автономная некоммерческая организация

Нормы пожарной безопасности

Направления работы АНО «Женщины за безопасность»

* Развитие международного сотрудничества в сфере пожарной безопасности

* Научно-техническое консультирование по вопросам пожарной безопасности

* Разработка, производство и распространение сувенирной продукции пожарной тематики

* Обучение специализированному английскому языку для сотрудников пожарно-спасательных служб и специалистов сферы безопасности

* Оказание социальной помощи

* Оказание психологической помощи действующим сотрудникам пожарно-спасательных служб России и членам их семей

* Обучение правилам пожарной безопасности

Принимая во внимание актуальность и значимость поставленных целей, АНО «Женщины за безопасность» приглашает к сотрудничеству:

лиц, готовых помочь в проведении благотворительных акций и оказании спонсорской помощи для осуществления мероприятий, направленных на защиту жизни и здоровья людей, на укрепление системы мер пожарной безопасности.

Вместо эпиграфа:Error code:28
потребителя за год;

l _к — интенсивность возникновения КЗ в кабеле за год; т- время, год;

l -длина термически нестойкого участка КЛ, км;

В свою очередь, длина термически нестойкого участка КЛ определяется равенством

; (7)

; (8)

; (9)

где r_к— удельное активное сопротивление кабеля, Ом/м;

Х_к — удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/м;

Х_с — сопротивление источника питания. Ом;

Z_к — полное сопротивление кабеля, Ом/м;

S_TEP.CT(0) — сечение термически стойкого кабеля при КЗ в начале кабеля, мм;

U_c, — фазное напряжение источника питания, В;

t _кз — длительность КЗ, с;

S — сечение кабеля, мм;

С_T — коэффициент, учитывающий изменение теплофизических свойств материала токопроводящих жил при их нагреве до предельно допустимых температур при КЗ, А . с/мм 2 .

Значения коэффициента С_Т можно определить с помощью таблицы.

При определении времени существования КЗ необходимо учитывать сумму времени, получаемую от сложения времени действия основной защиты с учетом действия АПВ, установленного у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения этого выключателя (включая время горения дуги).

Если КЛ состоит из n кабелей, то вероятность возникновения пожара в КЛ Q_кв при условии, что составляющие Q_в в любом из кабелей являются независимыми событиями, будет определятся по выражению:

, (10)

где Q_кв — вероятность возникновения пожара от i-го кабеля КЛ за год.

Значения коэффициента Ст

Пример расчета вероятности возникновения пожара в кабельной линии

Допустим, что к секции шин с номинальным напряжением U_ном = 10 кВ и током l = 15 кА необходимо присоединить кабель с алюминиевыми жилами сечением 35 мм 2 протяженностью 2 км при условии, что время короткого замыкания t_кз = 0,2 с.

Допустим, что по условиям продолжительного режима S = 35 мм 2 , тогда:

— удельное активное сопротивление кабеля

— удельное индуктивное сопротивление кабеля

— полное сопротивление кабеля

— сопротивление источника питания

Ом

— фазное напряжение источника питания U_c= 10000 В;

— длительность КЗ t _кз = 0,2 с;

— коэффициент, учитывающий изменение теплофизических свойств материала токопроводящих жил при их нагреве до предельно допустимых температур при КЗ

С_Т= 260 А . с/мм 2 .

Определяем сечение термически стойкого кабеля при КЗ в начале кабеля:

мм 2

Длина термически нестойкого участка КЛ будет равна:

;

;

Отсюда l = 570 м.

Определяем вероятность возникновения пожара в КЛ при КЗ в потребителе, Q_n кл/год:

,

где Q_кз — вероятность возникновения КЗ в потребителе за год;

;

Q_mn — вероятность того, что КЛ или ее часть при КЗ термически нестойкая;

;

Q_оз — вероятность отказа электрической защиты потребителя за год;

Удельное сопротивлене меди и ее влияние на свойства металла

Термин «удельное сопротивление» обозначает параметр, которым обладает медь или любой другой металл, и довольно часто встречается в специальной литературе. Стоит разобраться, что понимается под этим.

Одна из разновидностей медного кабеля

Общие сведения об электрическом сопротивлении

Для начала следует рассмотреть понятие электрического сопротивления. Как известно, под действием электрического тока на проводник (а медь является одним из лучших металлов-проводников) часть электронов в нем покидают свое место в кристаллической решетке и устремляются по направлению к положительному полюсу проводника. Однако не все электроны покидают кристаллическую решетку, часть из них остаются в ней и продолжают совершать вращательное движение вокруг ядра атома. Вот эти электроны, а также атомы, расположенные в узлах кристаллической решетки, и создают электрическое сопротивление, препятствующее продвижению высвободившихся частиц.

Данный процесс, который мы вкратце обрисовали, характерен для любого металла, для меди в том числе. Естественно, что различные металлы, у каждого из которых особая форма и размеры кристаллической решетки, сопротивляются продвижению по ним электрического тока по-разному. Как раз эти различия и характеризует удельное сопротивление – показатель, индивидуальный для каждого металла.

Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ

Применение меди в электрических и электронных системах

Для того чтобы понять, причину популярности меди как материала для изготовления элементов электрических и электронных систем, достаточно посмотреть в таблице значение ее удельного сопротивления. У меди данный параметр равен 0,0175 Ом*мм2/метр. В этом отношении медь уступает только серебру.

Именно низкое удельное сопротивление, измеряемое при температуре 20 градусов Цельсия, является основной причиной того, что без меди сегодня не обходится практически ни одно электронное и электротехническое устройство. Медь – это основной материал для производства проводов и кабелей, печатных плат, электродвигателей и деталей силовых трансформаторов.

Низкое удельное сопротивление, которым характеризуется медь, позволяет использовать ее для изготовления электротехнических устройств, отличающихся высокими энергосберегающими свойствами. Кроме того, температура проводников из меди повышается очень незначительно при прохождении через них электрического тока.

Зависимость сопротивления меди от температуры

Что влияет на величину удельного сопротивления?

Важно знать, что существует зависимость величины удельного сопротивления от химической чистоты металла. При содержании в меди даже незначительного количества алюминия (0,02%) величина этого ее параметра может значительно возрасти (до 10%).

Влияет на этот коэффициент и температура проводника. Объясняется это тем, что при повышении температуры усиливаются колебания атомов металла в узлах его кристаллической решетки, что и приводит к тому, что коэффициент удельного сопротивления возрастает.

Именно поэтому во всех справочных таблицах значение данного параметра приведено с учетом температуры 20 градусов.

Как рассчитать общее сопротивление проводника?

Знать, чему равно удельное сопротивление, важно для того, чтобы проводить предварительные расчеты параметров электротехнического оборудования при его проектировании. В таких случаях определяют общее сопротивление проводников проектируемого устройства, обладающих определенными размерами и формой. Посмотрев значение удельного сопротивления проводника по справочной таблице, определив его размеры и площадь поперечного сечения, можно рассчитать величину его общего сопротивления по формуле:

В данной формуле используются следующие обозначения:

• R — общее сопротивление проводника, которое и необходимо определить;
• p — удельное сопротивление металла, из которого изготовлен проводник (определяют по таблице);
• l — длина проводника;
• S — площадь его поперечного сечения.

Влияние примесей на удельное сопротивление меди

Активные (омические) и индуктивные сопротивления шин прямоугольного сечения из алюминия и меди

Активные и индуктивные сопротивления линии

Активное сопротивление проводов и кабелей из цветных металлов определяется по одной из следующих формул:

p – расчетное удельное сопротивление провода или жилы кабеля, ом*мм2/м;
γ – расчетная удельная проводимость провода или жилы кабеля, м/ом*мм2;
F – номинальное сечение провода или кабеля, мм2.

Значения удельного сопротивления и удельной проводимости

для медных проводов и кабелей:

для алюминиевых проводов и кабелей

Активные (омические) и индуктивные сопротивления шин прямоугольного сечения из алюминия и меди

Размеры шин, мм

Активное (омическое) сопротивление при температуре шины +30° С, ом/км

Индуктивное сопротивление при расстоянии между центрами шин 250 мм, ом/км

Алюминиевые шины

Медные шины

при постоянном токе

при переменном токе

при постоянном токе

при переменном токе

25X3
30X4
40X4
40X5
50X5
50X6
60X6
80X6
100X6
60X8
80X8
100X8
120X8
80Х10
100Х10
120Х10

0,410
0,256
0,192
0,154
0,123
0,102
0,0855
0,0640
0,0510
0,0640
0,0481
0,0385
0,0320
0,0385
0,0308
0,0255

0,418
0,269
0,211
0,173
0,140
0,119
0,102
0,0772
0,0635
0,0772
0,0595
0,0488
0,0410
0,0495
0,0398
0,0331

0,248
0,156
0,117
0,0935
0,0749
0,0624
0,0520
0,0390
0,0312
0,0390
0,0293
0,0234
0,0195
0,0234
0,0187
0,0156

0,263
0,175
0,138
0,112
0,0913
0,0780
0,0671
0,0507
0,0411
0,0507
0,0395
0,0321
0,0271
0,0323
0,0260
0,0218

Популярные товары