Медь сечение ток: Зависимость сечения кабеля и провода от токовых нагрузок и мощности

Зависимость сечения кабеля и провода от токовых нагрузок и мощности

При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или «квадратах». Каждый «квадрат» алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум  — только 4 ампера, а медный провода  10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.

Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами к примеру кабель МКЭШВнг
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
0,5	11	—	—	—	—	—
0,75	15	—	—	—	—	—
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	—	—	—
185	510	—	—	—	—	—
240	605	—	—	—	—	—
300	695	—	—	—	—	—
400	830	—	—	—	—	—

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	—	—	—
185	390	—	—	—	—	—
240	465	—	—	—	—	—
300	535	—	—	—	—	—
400	645	—	—	—	—	—

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Ток*, А, для проводов и кабелей
	одножильных		двухжильных			трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе		в земле	в воздухе		в земле
1,5	23	19		33	19		27
2,5	30	27		44	25		38
4	41	38		55	35		49
6	50	50		70	42		60
10	80	70		105	55		90
16	100	90		135	75		115
25	140	115		175	95		150
35	170	140		210	120		180
50	215	175		265	145		225
70	270	215		320	180		275
95	325	260		385	220		330
120	385	300		445	260		385
150	440	350		505	305		435
185	510	405		570	350		500
240	605	—		—	—		—

* Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее.

Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Надеемся данная информация была полезна для Вас. Мы же напоминаем что у нас Вы можете купить кабель МКЭКШВнг отличного качества по низкой цене. 

Таблица выбора сечения кабеля в зависимости от силы тока или мощности при прокладке проводов. Выбор сечения автомобильного провода — Ізолітсервіс

Таблица выбора сечения кабеля при прокладке проводов

Выбор сечения автомобильного провода:

*Примечание: при прокладке проводов сечением 0,5 — 4,0 мм² в жгутах, в поперечном сечении которых по трассе содержится от двух до семи проводов, сила допустимого тока в проводе составляет 0,55 от силы тока в одиночном проводе согласно таблице, а при наличии 8-19 проводов — 0,38 от силы тока в одиночном проводе.

Провод медный 4 квадрата в однофазной сети

Для начала, чтобы не опытные мастера и строители понимали в чём дело, и почему ответ на этот вопрос не однозначный, давайте разберём условие вопроса, а именно: что такое медный провод (какие они бывают) и что такое «4 квадрата».

1) Медные провода — исполнение этих проводов очень различное, так под одним сечением могут выпускаться разные провода, общее между ними только в том, что они медные и имеют одинаковый диаметр, а вот сам кабель и изоляция различаются. Кабеля могут быть как сплошные, так и многожильные, а изоляция выполнена из различных материалов. По маркировке это кабеля: ВВГ, NYM, ПВС, ШВВП, КГ, ВББШв, ПБПП, ПУНП, ППВ, ПВ1, ПВ3 и прочие.

2) «4 квадрата» — так в электрике обозначают провод диаметром в 4 миллиметра, имеется ввиду одна жила. В одном кабеле могут находится от одной и более жил, также они могут различаться по сечению.

3) Надо знать нагрузку, которая измеряется в Амперах. Данный показатель может иметь градацию в зависимости от условий эксплуатации кабеля.

Итак, для каждого кабеля будет своё значение нагрузки. При строительстве квартир в последнее время всё больше используют кабеля ВВГ, с них и начнём.

ВВГ

Если кабель проложен по воздуху, то допустимый ток нагрузки будет равен следующим показаниям, при условии, что сечение провода 4 квадрата:

• 2 жилы основные — 44 Ампера (минимум 36, перегрузка 40)
• 3 жилы основные — 37 Ампер (минимум 33, перегрузка 40)
• 4 жилы основные — 34 Ампера (минимум 33, перегрузка 37)

Если кабель проложен в земле, то допустимый ток нагрузки будет равен следующим показаниям, при условии, что сечение провода 4 квадрата:

• 2 жилы основные — 47 Ампер (перегрузка 54)
• 3 жилы основные — 47 Ампер (перегрузка 54)
• 4 жилы основные — 43 Ампера (перегрузка 50)

NYM

Если кабель проложен по воздуху, то допустимый ток нагрузки будет равен следующим показаниям, при условии, что сечение провода 4 квадрата:

• 1 жила — 41 Ампер (перегрузка 60)
• 3 жилы — 35 Ампер (перегрузка 49)

ПВС

Если кабель проложен по воздуху, то допустимый ток нагрузки будет равен следующим показаниям, при условии, что сечение провода 4 квадрата:

• 1 жила — 38 Ампер допустимый

ШВВП

Если кабель проложен по воздуху, то допустимый ток нагрузки будет равен следующим показаниям, при условии, что сечение провода 4 квадрата:

• 2 жилы основные — 32 Ампера

Остальные кабеля менее распространены при строительстве.

Из описания видно, что влияние на нагрузку происходит не только от того, как исполнен кабель, но также и где он проложен. Также в описании напряжения приведены при использовании тока в 220 Вольт, для тока в 380 Вольт нагрузка на кабель будет другая!

________________­________

Остаётся открытым вопрос о том, какие потребители можно вешать на медный кабель с сечением в 4 квадрата. По характеристикам, вне зависимости от исполнения и способа прокладки, данный кабель в 4 миллиметра выдерживает мощность всех бытовых приборов (они все исполнены под нагрузку не более 32 Ампер). В число бытовых приборов также можно включить и электроплиту, большинство которых (имеется ввиду бытовые, не профессиональные!) рассчитаны также на нагрузку до 32 Ампер.

________________­_

При подключении бытовой техники с увеличенной нагрузкой и при использовании кабеля на 4 квадрата, обращайте внимание и на применение розеток, они также должны быть рассчитаны на нагрузку в 32 ампера!

Смотрите характеристики прямо на корпусе розетки.

Таблица сечения кабеля по мощности и току — Best Energy

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения

Опубликовано 24.08.2015 14:14

Автор:
Abramova Olesya

Потребляемый ток определить достаточно просто, чтобы это сделать, достаточно воспользоваться формулой: I=P/U, где I – сила тока, P – мощность потребителя и U – напряжения линии, как правило, это 220В переменного тока. Чтобы рассчитать, какое требуется сечение, достаточно просуммировать токи всех потребителей и принять за расчет сечения, что:

открытая проводка

скрытая проводка

• каждые 10 ампер = 1,25 мм.кв. медного провода;

• каждые 8 ампер = 1,25 мм.кв. алюминиевого провода;

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Приведенные данные в таблице сечения кабеля по мощности и току могут быть крайне полезными при выборе стабилизаторов напряжения, нередко оказывается так, что вне зависимости от требуемой мощности, нет возможности устанавливать стабилизатор напряжения мощнее, чем это позволяет вводной кабель, который ограничивает максимальный ток и, соответственно, мощность.

Также на эти значения стоит опираться при создании новой проводки, обязательно учитывайте незначительный запас, чтобы кабель не находился длительное время в состоянии предельной нагрузки. Особенно рекомендуется избегать соединения алюминиевого и медного кабеля, т. к. подобные соединения не отличаются надежностью и долговечностью. Если подобного соединения избежать нельзя, применяйте мощные клеммные блоки с большой площадью соприкосновения с кабелями из разного металла.

Таблица сечения кабеля по мощности, току с характеристикой нагрузки

Таблицы | Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей | Алюминиевые и Медные

Главная Инструкции Информация Таблицы Безопасность Заземление УЗО Стандарты Книги Услуги Контакты Прайс Загрузить Сайты Форум

В таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора защитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования. Медные жилы, проводов и кабелей © electro.narod.ru Сечение токопро водящей жилы, кв.мм Медные жилы, проводов и кабелей Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт 1,5 19 4,1 16 10,5 2,5 27 5,9 25 16,5 4 38 8,3 30 19,8 6 46 10,1 40 26,4 10 70 15,4 50 33,0 16 85 18,7 75 49,5 25 115 25,3 90 59,4 35 135 29,7 115 75,9 50 175 38,5 145 95,7 70 215 47,3 180 118,8 95 260 57,2 220 145,2 120 300 66,0 260 171,6 Алюминиевые жилы, проводов и кабелей © electro. narod.ru Сечение токопро водящей жилы, кв.мм Алюминиевые жилы, проводов и кабелей Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт 2,5 20 4,4 19 12,5 4 28 6,1 23 15,1 6 36 7,9 30 19,8 10 50 11,0 39 25,7 16 60 13,2 55 36,3 25 85 18,7 70 46,2 35 100 22,0 85 56,1 50 135 29,7 110 72,6 70 165 36,3 140 92,4 95 200 44,0 170 112,2 120 230 50,6 200 132,0 В расчете применялись: данные таблиц ПУЭ; формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки расчет кабеля по мощности, сечение кабеля по току, сечение провода по току, сечение кабеля по мощности, выбор сечения кабеля по мощности, расчет сечения кабеля по мощности, сечение провода по мощности, сечение провода и мощность, таблица сечения проводов, расчет сечения кабеля, сечение кабеля от мощности, сечение кабеля и мощность, выбор сечения кабеля по току, выбор кабеля по мощности, сечение провода мощность, расчет сечения провода по мощности, расчет кабеля по мощности, таблица сечения кабеля, сечение провода таблица, расчёт сечения кабеля по мощности, выбор кабеля по току, таблица соотношения ампер киловатт сечение, медь сколько киловатт, допустимый ток проводов сечения

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

• Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
• Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

• Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
• Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

• Суммарная мощность всех приборов.
• Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
• ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
• Материал проводника: медь или алюминий.
• Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P₁, P₂ и т. д. – мощность подключаемых приборов, К_с – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, К_з – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. К_с определяется так:

• для двух одновременно включенных приборов – 1;
• для 3-4 – 0,8;
• для 5-6 – 0,75;
• для большего количества – 0,7.

К_з в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм².

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

• L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
• ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм²·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
• I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, К_с – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм².

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм². Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм². У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r² = 3,14 · (1,5/2)² = 1,8 мм², что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм². У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

S = π · r² = 3,14 · (4,5/2)² = 15,89 мм².

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Медные провода и кабели: марки, сечения, характеристики

В современной электропроводке жилых, торговых, складских и промышленных помещений используется в основном медь. Исключения составляют случаи, подключения мощного потребителя толстым кабелем – тогда может применяться алюминий. Во всех остальных случаях применяют медь: в цепях освещения, розеточных группах, вся проводка между комнатами, частями здания. Однако как бы популярны медные провода не были, у них есть свои достоинства и недостатки. В этой статье мы их рассмотрим, какие бывают марки медных проводов и кабелей.

Преимущества и недостатки меди

В электропроводке в частных домах и квартирах в настоящее время используются провода и кабели из меди. Алюминиевые кабели сечением ниже 16 кв. мм запрещены ПУЭ. Давайте рассмотрим плюсы и минусы проводов и кабелей с медными жилами.

Преимущества:

1. Жилы выдерживают многократные сгибания, что повышает ремонтопригодность проводки, вы можете без проблем раскрутить старую скрутку и скрутить заново, добавив туда провод, например. Алюминий в такой ситуации может даже не раскрутится и лопнуть.
2. Медные кабели любых сечений производятся и с мягкими гибкими многопроволочными жилами. Это даёт возможность использовать их для подключения подвижных потребителей, например утюг или фен, и другие электроприборы. Таких кабелей с алюминиевыми жилами просто не бывает.
3. Сопротивление меди практически в 2 раза меньше чем у алюминия. Это значит, что при одинаковом сечении медь выдерживает больший ток, чем алюминий.
4. Медь тверже, чем алюминий. Поэтому у нее меньшая текучесть, и при подключении провода к винтовому зажиму вы получаете более качественный контакт.
5. Медь не окисляется. Вернее окисляется, но очень медленно, в отличие от алюминия.

Недостатки:

1. Главным недостатком меди является то, что её стоимость до двух раз дороже, чем алюминия.
2. Вес медного провода больше чем вес алюминиевого в два раза. Значит нужно устанавливать больше опор, при прокладке кабеля по воздуху, и их конструкция должна выдерживать более тяжелые проводники.

Марки медных проводов

ПВС – медный провод в виниловой двойной изоляции. Снаружи имеет округлую форму, оболочка нанесена с заполнением междужильного пространства. Количество жил от 2 до 5. Площадь поперечных сечений от 0,5 до 25 кв. мм. Номинальное напряжение до 660 В, при частоте 50 Гц. Может применяться для домашней электропроводки, но рекомендуется использовать в качестве провода для подключения подвижного электрооборудования, достаточно гибкий и имеет толстый слой изоляции.

ПУНП (ПУГНП) – провода этих марок запрещены для использования в электропроводке, по причинам не соответствия стандартам ПУЭ (по толщине изоляции). Однако присутствует на рынке и продается дешевле аналогов, для не очень ответственных цепей и времянок вполне допустим. Максимальное напряжение – 450 В переменного тока 50 Гц, 1000 В постоянного. У ПУНП монолитная однопроволочная жила, а у ПУГНП многопроволочная гибкая минимум из 7 проволок. Материал жил – медь. Изоляция из ПВХ. Количество жил от 2 до 3, а площади поперечных сечений от 0,35 до 6 кв. мм для двухжильного и до 4 кв. мм для трёхжильного провода.

РКГМ – термостойкий провод. Может использоваться для вывода концов обмоток электродвигателей, подключения питания нагревательных приборов, электроплит, утюгов и прочего. Состоит из медной жилы в резиновой изоляции, покрытой термостойким стекловолокном, для повышения устойчивости к температурам оно пропитано кремнийорганическим лаком и эмалью. Номинальное напряжение 660 В. Количество жил – 1, диапазон сечений от 0,75 до 120 кв. мм.

ШВВП – не провод, а шнур с двумя слоями виниловой изоляции. Оболочка плоской формы близкой к прямоугольной. Может использоваться для подключения электрооборудования в цепях 220/380 В. Количество жил 2 или 3. Диапазон сечений от 0,35 до 2,5 кв. мм. Номинальное напряжение 220/380 В 50 Гц.

ПВ-1,2,3,4 – установочный провод, подходит для подключения силовых и осветительных цепей, сборки внутренних схем устройств, электрощитов. ПВ-1 состоит из монолитной медной жилы и виниловой изоляции. Провод жесткий. ПВ-3 и ПВ-4 состоят из одной многопроволочной жилы и слоя виниловой изоляции, отличаются классом гибкости – 3,4 и 4,5 классы соответственно. Она легко гнется. Вариант с резиновой изоляцией называется ПР.

М-10 – Медный провод без изоляции, который используется в воздушных линиях высоковольтных ЛЭП. Состоит из свитых медных проволок.

Марки медных кабелей

ВВГ – один из наиболее распространенных видов кабелей для электропроводки в квартирах, на производстве. Используется для стационарного подключения к питающей сети любого электрооборудования. Номинальное напряжение и частота 0,66 кВ 50 Гц. Состоит из однопроволочной медной жилы покрытой двойной виниловой изоляцией – индивидуально на каждой жиле и общей оболочки. Количество жил может быть от 1 до 5, в диапазоне сечений от 1,5 до 300 кв. мм. Подходит для использования квартирах и частных домах во внутренней и наружной прокладке. Устанавливают на силовую проводку, розеточные группы и осветительные цепи. Эта марка кабеля может быть использована для ввода в дом, а также для уличных линий. В деревянном доме используют усовершенствованный вариант (негорючий) — ВВГнг.

NYM – считается зарубежным аналогом марки ВВГ. Количество жил от 2 до 5. Изолирующий слой – ПВХ, заполнение из негорючего материала – невулканизированной резиновой смесью, оболочка тоже из ПВХ. Жилы в кабеле скручены в повив. Предназначен для работы в сетях с напряжением до 0,66 кВ. Под воздействием прямых солнечных лучей эксплуатация не рекомендуется, в таком случае нужно использовать гофротрубы, металлические трубы, либо кабель-каналы.

КГ – кабель гибкий. Эта марка используется для подключения электрододержателя к сварочному аппарату, благодаря его гибкости сварщику удобно работать. Также используется как гибкая подвесная линия на грузоподъёмных кранах и кран-балках. Количество жил от 1 до 5. Производится в диапазоне сечений от 1 до 240 кв. мм.

ПвПг – высоковольтный медный кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена, поверх которой расположен экран, оболочка также из полиэтилена. Возможна его прокладка под землей, на дне водоемов. Используется в сетях 6 кВ и 10 кВ. Количество жил – 1, её сечение от 50 до 800 кв. мм.

ЦСПГ в зависимости от индекса может предназначаться для 6, 10 кВ сетей. Это медный кабель в бумажной изоляции. Жилы могут быть однопроволочными в диапазоне сечений от 25 до 50 кв. мм, тогда в названии есть пометка «ОЖ». В диапазоне сечений 25-240 кв. мм жилы многопроволочные. Бумажная изоляция пропитана вязким или нестекающим составом, что позволяет использовать кабель на вертикальных участках трассы. Поясная изоляция также бумажная. Присутствует свинцовая оболочка, битумная подушка, стальная проволочная броня.

ПВВНГ(A)-LS – в конце названия присутствует индекс 10, 20, 35, что соответствует количеству кВ в сети, для которой он предназначен. Медный кабель с изоляцией из полиэтилена. Количество жил – 1 или 3. Поверх жил экран из проводящего материала на основе полиэтелена, следом электропроводящая бумага или проводящая полимерная лента, поверх которой, повив из медной проволоки. В трёхжильных кабелях межфазное расстояние заполнено слоем ПВХ пониженной пожароопасности, оболочка выполнена из этого же материала. Также подходит для прокладки в земле и на дне водоемов. Может использоваться, например, для распределительных сетей.

Медные провода и кабели бывают различных марок. Каждая из них предназначена для определенных задач. Объединяет их материал, из которого они выполнены и его особенности. А к вопросам выбора кабельной продукции при ремонте и строительстве стоит подходить ответственно. Ведь от этого зависит не только надежность энергоснабжения, но и безопасность жизнедеятельности.

Похожие материалы:

Расчет площади поперечного сечения и токонесущей способности проводника_Luoyang Yilan Electric Appliance Co., Ltd.

Во-первых, общий ток по медному проводу. Безопасность проводника зависит от максимально допустимой температуры сердечника, условий охлаждения и условий прокладки, которые необходимо определить. Как правило, безопасный ток для медного провода составляет 5 ~ 8 А / мм2, а безопасный ток для алюминиевого провода составляет 3 ~ 5 А / мм2. <Ключевые моменты> Общая пропускная способность по току безопасности для медных проводов 5 ~ 8A / мм2, пропускная способность по току безопасности для алюминиевых проводов 3 ~ 5A / мм2.Например: медный провод 2,5 мм2BVV, рекомендуемая безопасная несущая способность 2,5 × 8A / мм2 = 20A4 мм2BVV медный провод, рекомендуемая допустимая нагрузка по току 4 × 8A / мм2 = 32A

Во-вторых, рассчитайте площадь поперечного сечения медного проводника, используя безопасную пропускную способность медного провода рекомендуемого значения 5 ~ 8A / мм2, рассчитайте выбранную площадь поперечного сечения медного провода S диапазон: S = = 0,125I ~ 0,2I (мм2) S —— площадь поперечного сечения медного провода (мм2) I —— ток нагрузки (A)

В-третьих, расчет мощности общей нагрузки (также можно использовать электрические приборы, например, осветительные приборы, холодильники и т. Д.) делится на два вида: резистивная нагрузка и индуктивная нагрузка. Для формулы расчета резистивной нагрузки: P = UI для формулы расчета нагрузки люминесцентных ламп: P = UIcosф, где коэффициент мощности люминесцентной лампы cosф = 0,5. У разных индуктивных нагрузок разный коэффициент мощности, можно использовать единый расчет бытовой техники, когда коэффициент мощности cosф принимают 0,8. То есть, если в доме есть вся техника общей мощностью 6000 Вт, то максимальный ток I = P / Ucosф = 6000/220 * 0.8 = 34 (A) Однако в нормальных условиях бытовая техника не может использоваться одновременно, поэтому добавьте общий коэффициент, общий коэффициент обычно равен 0,5. Следовательно, приведенный выше расчет следует переписать в виде I = P * общий коэффициент / Ucosф = 6000 * 0,5 / 220 * 0,8 = 17 (А) То есть суммарное значение тока этого семейства составляет 17А. Общий выключатель воздуха на воротах не может использовать 16А, он должен быть больше 17А.

Приблизительная формула:

Двести пятьдесят раз умножить на девять, подняться по прямой.

Тридцать пять на 3,5, обе группы по пять очков.

Условия изменились, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.

Пробив числа двести тридцать четыре, восемь семь шесть раз полной нагрузки.

Описание:

(Защитный ток) прямо не указывается, но выражается «поперечное сечение, умноженное на определенное количество раз» с помощью мысленной арифметики, полученной из сердцевины линии (провод с резиновой и пластиковой изоляцией). Как видно из Таблицы 53 кратность уменьшается с увеличением поперечного сечения.«2,5 балла, умноженные на девять, идут вверх по прямой», что составляет 2,5 мм и ниже различных сечений изолированного провода с алюминиевым сердечником, грузоподъемность примерно в 9 раз превышает количество поперечного сечения. Например, провод 2,5 мм, несущая способность 2,5 × 9 = 22,5 (А). От 4 мм ‘и выше проводник тока и номер поперечного сечения отношения — это количество линий вдоль линейного ряда, умноженное на 1, то есть 4 × 8,6 × 7,10 × 6 , 16 × 5,25 × 4.

«35 на 3.5, удвойте группу из пяти точек, «указанная 35-миллиметровая» несущая способность провода в 3,5 раза больше числа поперечного сечения, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (A). Пропускная способность и количество пересечений между несколькими линиями между двумя линиями в группу из двух, с последующими 0,5 раза, то есть пропускная способность проводника 50,70 мм, в 3 раза превышающая количество переходов; 95 120 мм «Расход в 2,5 раза больше площади поперечного сечения и т. Д.

«Условия переменные преобразования, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.«Приведенная выше формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, применение температуры окружающей среды 25 ℃ в зависимости от условий. Если линия изоляции алюминиевого провода при температуре окружающей среды в долгосрочной перспективе выше 25 ℃ в регионе, пропускная способность линии может рассчитывается в соответствии с формулой формулы, а затем может быть девять раз; когда использование алюминиевой проволоки не является медной проволокой, она немного больше, чем емкость тех же спецификаций алюминиевой линии, в соответствии с приведенными выше формулами для рассчитать линию, чем алюминиевая линия, чтобы увеличить пропускную способность по току.Например, пропускная способность медной линии 16 мм, согласно расчету алюминиевой линии 25 мм2

Оптимизация участка кабеля передачи

Раньше при выборе силового распределительного кабеля тип кабеля обычно определялся в соответствии с условиями прокладки, а затем сечение кабеля выбиралось в соответствии с условиями нагрева. Наконец, сечение кабеля соответствует требованиям по допустимой нагрузке по току и отвечает требованиям по потерям напряжения и термической стабильности.

Если принять во внимание экономические выгоды, оптимальное поперечное сечение кабеля должно быть минимальным сечением для начальных инвестиций и стоимости всего срока службы кабеля. С этой точки зрения, чтобы выбрать сечение кабеля, необходимо для теплового режима выбрать сечение основы, а затем искусственно увеличить с 4 до 5 сечение, называемое сечением наилучшего сечения.

По мере увеличения поперечного сечения сопротивление линии уменьшается, поэтому падение давления в линии уменьшается, что значительно улучшает качество электропитания, потери мощности уменьшаются, так что эксплуатационные расходы на кабель для уменьшения пропускной способности кабеля , Таким образом, можно гарантировать, что общая стоимость всего кабеля будет самой низкой.

Следующее будет использоваться, чтобы доказать метод полной стоимости владения: кабель должен иметь наилучшее сечение в соответствии с традиционными методами на основе выбранного, а затем повысить уровень с 4 до 5.

К гончарной сушилке, например, трехфазная мощность 70кВт, напряжение питания 400В, ток 101А, длина линии 100м. 2 Выберите сечение кабеля в соответствии с условиями нагрева

В соответствии с требованиями к прокладке выбранного типа YJLV, трехжильный силовой кабель на 1 кВ, прямая прокладка трубы под землей, в соответствии с тепловыми условиями выбранное сечение кабеля S составляет 25 мм2, это сечение допускает замыкание на 125 А.

3 Выбрать сечение кабеля по совокупной стоимости владения

Метод полной стоимости владения — это распространенный метод сравнения экономических выгод от различных схем. Текущие инвестиции сравнительной схемы и будущая стоимость схемы выражаются текущей стоимостью. Будущая стоимость схемы умножается на коэффициент текущей стоимости Q, и после расчета рассчитывается полная стоимость владения.

Общая стоимость владения C = первоначальные инвестиции + стоимость PV

Значение PV называется приведенной стоимостью PV = Q × годовые потери энергии

.

Первоначальные вложения в это оборудование, включая стоимость кабеля, плюс стоимость прокладки.Различное сечение силового кабеля, длина 100 м при первоначальных вложениях в таблице 1.

Таблица 1 начальные вложения в силовые кабели различного сечения

Сечение кабеля Цена за единицу кабеля (юаней / м) Цена кабеля (юаней) Полная стоимость оборудования (× 105 юаней) первоначальные инвестиции C

257.757750.1616775

359.179170.1616917

Первоначальные вложения в кабель C = цена за единицу кабеля × длина кабеля + интегральная стоимость прокладки.Общая стоимость владения:

Потери мощности P = 3I2r0l × 10-3 (кВт), где I = 101A, l = 0,1 км.

Годовые потери мощности A = Pτ (кВтч), где τ — часы максимальной годовой потери нагрузки, возьмем τ = 4500ч.

Годовые затраты на потерю энергии Cf = A × цена на электроэнергию (в юанях), возьмем цену на промышленную электроэнергию на Северо-Востоке (0,398 юаня / кВтч).

Значение PV (приведенная стоимость) = Q × Cf (юань), Q (коэффициент текущей стоимости)

Q = {1 — [(1 + a) / (1 + i)] n} / (i-a)

Где i — годовая процентная ставка, i = 7%;

A — годовой уровень инфляции, a = 0;

N — лет использования, n = 20 лет. Замена Q-style

Q = {1- [1 / (1 + 0,07)] 20} /0,07=10,59

Оптимальное экономичное сечение распределительного кабеля составляет 120 мм2 при минимальной совокупной стоимости владения. По мере роста цены оптимальное сечение распределительного кабеля станет больше.

Расчет несущей способности проводника

1, использование: различные допустимые токи проводов (безопасный ток) обычно можно найти в руководстве. Но с помощью формул, а затем с помощью простой арифметики в уме, можно вычислить напрямую, не ищите таблицы.(Алюминий или медь), тип (изолированный провод или неизолированный провод и т. Д.), Способ прокладки (Ming или труба и т. Д.), Температура окружающей среды (25 градусов или около того выше) и т. Д., Влияние большего количества факторов, расчет более сложный.

10 на пятом, 100 на втором.

25,35, четыре или три круга.

70,95, дважды с половиной.

Температура проникновения — восемьдесят девять раз.

Голый плюс половина.

Медная проволока.

4.Описание: формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, Ming Fu при температуре окружающей среды 25 градусов преобладают. Если условия другие, есть другое утверждение. Линии изоляции включают различные типы проводов с резиновой или пластиковой изоляцией. Формулы для различных сечений тока (тока, безопасности) прямо не указываются, но выражаются «с определенным количеством пересечений». Для этого следует ознакомиться с сечением провода, (квадратный мм) расположение:

11.52.54610162535507O95l20150185 …

Площадь поперечного сечения изолированного провода с алюминиевым сердечником на заводе-изготовителе обычно начинается от 2,5, а для медного изолированного провода — от 1; голая алюминиевая линия начинается с 16; голый медный провод начинается с 10

① Эта формула указала: пропускная способность линии изоляции алюминиевого сердечника, безопасность, можно рассчитать по количеству пересечений, количество раз. В формуле арабскими цифрами указано сечение провода (квадратные миллиметры), а китайскими иероглифами — кратное.Расположение сечения формулы и кратных следующее:

..1016-2535-5070-95120 ….

В пять раз вдвое больше, чем в два раза больше

Время от времени формула становится еще более ясной. Исходное «10 следующих пяти» относится к поперечному сечению от 10 ниже, грузоподъемность в пять раз больше числа поперечного сечения. «100 на двоих» (читайте первые два) относится к более чем 100 поперечным сечениям, грузоподъемность в два раза больше числа поперечных сечений.Разделы 25 и 35 в четыре и три раза превышают границы. Это «фокусы 25,35 четыре три круга». При этом сечение 70,95 было в 2,5 раза. Из приведенного выше расположения видно: помимо 10 внизу и 100 и более, середина поперечного сечения провода одинакова для каждой из двух спецификаций.

Ниже, чтобы покрыть алюминиевый сердечник изолированным проводом, температура окружающей среды 25 градусов, например:

[Пример 1] 6 квадратных миллиметров, согласно 10 пять, рассчитать поток нагрузки 30 An.

[Пример 2] 150 квадратных миллиметров, согласно 100 на втором, рассчитать расход 300 ампер.

[Пример 3] 70 квадратных миллиметров, согласно 70,95 два с половиной раза, вычислить поток нагрузки 175 am.

Из приведенной выше компоновки также видно, что кратность уменьшается с увеличением поперечного сечения. На стыке множественных преобразований ошибка немного больше. Например, секции 25 и 35 в четыре раза и в три раза превышают границу, 25 — в четыре раза больше диапазона, но близко к трехкратной стороне изменения, это в четыре раза больше тона, то есть 100A.Но реально меньше четырех раз (по мануалу на 97). А 35 наоборот, по формуле это три раза, то есть 105 An, на самом деле 117 An. Но влияние на использование этого невелико. Конечно, если количество сундуков при выборе сечения провода 25 не должно превышать 100 An, то 35 может быть чуть больше 105 A. Точнее. Точно так же квадратный провод 2,5 мм расположен в пять раз больше исходного (левого) конца, на самом деле более чем в пять раз <до 20 или более>, но для уменьшения потерь мощности в проводе обычно не должно быть так. большой, ручной В общем только стандартный 12 Ан.

② снизу, формула заключается в изменении условий лечения. (Включая пластину желоба и другие прокладки, то есть с защитным слоем оболочки, не обнаженным) по расчету ①, а затем нажмите 20% (на 0,8), если температура окружающей среды выше 25 градусов, следует рассчитать с помощью ①, затем нажмите Скидка 10. (По 0,9).

По температуре окружающей среды, согласно положениям, лето является самым жарким месяцем, средняя максимальная температура. На самом деле температура переменная, в нормальных условиях она влияет на ток проводника не очень сильно.Поэтому только для какого-то высокотемпературного цеха или более жарких мест более 25 градусов учитывайте только скидки.

Также существует ситуация, когда оба условия меняются (выше трубы и температуры). По рассчитанному после 20% скидки, скидка 10%. Или просто дюжина шансов (например, 0,8 × 0,9 = 0,72, около 0,7). Также можно сказать, что температура трубки в восемьдесят девять раз больше значения.

Например: (изолированный провод с алюминиевым сердечником) 10 квадратных миллиметров, через трубку (скидка 20%) 40 А (10 × 5 × 0.8 = 40)

Трубка и высокая температура (30%) 35A (1O × 5 × 0,7 = 35)

95 квадратных миллиметров, сквозная трубка (скидка 20%) 190 Ann (95 x 2,5 x 0,8 = 190)

Высокая температура (скидка 10%), 214 утра (95 x 2,5 x 0,9 = 213,8)

Трубка и высокая температура (Qizhe). 166A (95 x 2,5 x 0,7 = 166,3)

Для допустимой токовой нагрузки неизолированного алюминия, код горловины плюс половина неизолированной линии, то есть на после расчета половины (на 1,5). Это относится к тому же сечению изолированного провода с алюминиевым сердечником по сравнению с алюминиевым неизолированным проводом, пропускная способность может быть увеличена вдвое.

[Пример 1] Квадратный неизолированный алюминиевый провод 16 мм, 96 А (16 x 4 x 1,5 = 96). Высокотемпературный, 86А (16 × 4 × 1,5 × 0,9 = 86,4)

[Пример 2] Алюминиевый провод без покрытия, 35 квадратных миллиметров, 150 А (35 × 3 × 1,5 = 157,5)

[Пример 3] Оголенный алюминиевый провод 120 квадратных миллиметров, 360 А (120 × 2 × 1,5 = 360)

③ для определения допустимой токовой нагрузки медного провода, формулы, которые рассчитывает оператор медной линии. То есть поперечное сечение медного провода для повышения порядка ряда, а затем в соответствии с соответствующими условиями алюминия.

[Пример 1] 35 квадратный неизолированный медный провод 25 градусов, увеличение до 50 квадратных миллиметров, а затем на 50 квадратных миллиметров неизолированный алюминиевый провод, 25 градусов, рассчитанный для 225 An (50 × 3 × 1,5)

[Пример 2] Проволока с медной изоляцией размером 16 квадратных мм, 25 градусов, в соответствии с теми же условиями, для 25 квадратных миллиметров алюминиевой изоляции, рассчитано как 100 А (25 × 4)

[Пример 3] 95 квадратных миллиметров медного изолированного провода под углом 25 градусов через 120 квадратных миллиметров алюминиевого изолированного провода при тех же условиях, рассчитанных как 192 An (120 × 2 × 0.8).

Связь между площадью поперечного сечения провода и силой тока __Hongle cable

Общий метод расчета безопасности медных проводов:

Безопасная допустимая нагрузка по току для медного шнура питания 2,5 квадратных миллиметра-28A.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания 4 квадратных миллиметра-35А.

Безопасная токовая нагрузка 6 квадратных миллиметров, медный шнур питания-48А.

Безопасная токовая нагрузка 10 квадратных миллиметров, медный шнур питания-65А.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания-91A площадью 16 квадратных миллиметров.

Безопасная токовая нагрузка 25 квадратных миллиметров, медный шнур питания-120А.

Если это алюминиевая проволока, диаметр проволоки должен быть в 1,5-2 раза больше, чем у медной проволоки.

Если ток по медному проводу меньше 28 А, безопасно использовать 10 А на квадратный миллиметр.

Если ток по медному проводу больше 120 А, возьмите 5 А на квадратный миллиметр.

Ток, который может нормально проходить через площадь поперечного сечения провода, можно выбрать в соответствии с общим количеством токов, которые он должен провести, и обычно его можно определить следующим образом:

Десять меньше пяти, сто на два , два, пять, три, пять, четыре, три царства, семнадцать пять и два с половиной раза, количество обновлений медного провода.

Чтобы вам это объяснить, это алюминиевый провод, который меньше 10 квадратов, и квадратный миллиметр умножается на 5. Если это медный провод, он будет увеличен на один уровень, например, медный провод на 2,5 квадрата, он будет рассчитан на 4 кв. Все они представляют собой площадь поперечного сечения, умноженную на 2, 25 квадратов или меньше, умноженных на 4, 35 квадратов или более, умноженных на 3, семь и 95 квадратов, умноженные на 2,5, эти несколько формул должно быть легко запомнить,

Пояснение: Это можно использовать только как оценку, не очень точную.

Кроме того, если вы помните о медном проводе менее 6 квадратных миллиметров в комнате, безопасно, что ток на квадрат не превышает 10А. С этой точки зрения вы можете выбрать медный провод квадратного метра 1,5 или алюминиевый провод 2,5 квадрата.

В пределах 10 метров плотность тока в проводе составляет 6 А / мм2, 10-50 метров, 3 А / мм2, 50-200 метров, 2 А / мм2 и менее 1 А / мм2 на высоте более 500 метров. С этой точки зрения, если это не очень далеко, вы можете выбрать 4-х квадратный медный провод или 6-ти квадратный алюминиевый провод.

Если источник питания действительно находится в 150 метрах (не говоря уже о том, высокое ли это здание), необходимо использовать 4 квадратных медных провода.

Импеданс провода прямо пропорционален его длине и обратно пропорционален диаметру провода. Пожалуйста, обратите особое внимание на материал проводов и диаметр входных и выходных проводов при использовании источника питания. Для предотвращения несчастных случаев из-за перегрева проводов из-за чрезмерного тока.

Ниже приводится таблица диаметра провода и максимального тока, который медный провод может выдерживать при различных температурах.

Диаметр проволоки обычно рассчитывается по следующей формуле:

Медная проволока: S = IL / 54,4 * U`

Алюминиевая проволока: S = IL / 34 * U`

В формуле: I— — максимальный ток, проходящий через провод (А)

L — длина провода (М)

U` — — допустимое падение мощности (В)

S — — Площадь поперечного сечения провода (мм2 )

Описание:

1. Падение напряжения U` может быть выбрано с учетом диапазона оборудования (например, детекторов), используемого во всей системе, до номинального напряжения источника питания системы.

2. Наклоните расчетную площадь поперечного сечения.

Оценка допустимой токовой нагрузки изолированных проводов

Взаимосвязь между допустимой нагрузкой по току и поперечным сечением изолированного проводника с алюминиевым сердечником

95

0003

Estimation formula: multiply by nine at 2.5 и идти вверх и минус один. Тридцать пять умножить на три и пять, и обе группы минус пять. Условия изменены, добавлено преобразование и высокотемпературная модернизация 10% меди. Количество прокалываемых труб составляет два, три, четыре и восемь или семьдесят шесть процентов тока полной нагрузки.

Описание:

(1) Формула в этом разделе не указывает напрямую допустимую нагрузку по току (безопасный ток) различных изолированных проводов (провода с резиновой и пластмассовой изоляцией), а указывает «сечение, умноженное на определенное кратное», которое получается путем мысленного расчета.Из таблицы видно, что кратность уменьшается с увеличением сечения.

(2) «Два с половиной пять раз вниз на девять, вверх и вниз на один» относится к изолированным проводам с алюминиевым сердечником различного сечения сечением 2,5 мм2 и ниже, и его допустимая нагрузка по току составляет около В 9 раз больше сечений. Например, провод 2,5 мм2, допустимая нагрузка по току составляет 2,5 × 9 = 22,5 (А). Множественное соотношение между допустимой токовой нагрузкой проводов сечением 4 мм2 и выше и количеством поперечных сечений должно совпадать по номеру провода, а кратные числа последовательно уменьшаются на 1, а именно 4 × 8, 6 × 7, 10 × 6, 16 × 5, 25 × 4.

(3) «Тридцать пять раз по 3,5, удваивается в группах минус пять» означает, что допустимая токовая нагрузка провода 35 мм2 в 3,5 раза превышает количество поперечных сечений, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (А). Для провода сечением 50 мм2 и более кратное соотношение между допустимой нагрузкой по току и количеством поперечных сечений становится группой из двух номеров проводов, и кратные числа последовательно уменьшаются на 0,5. То есть допустимая токовая нагрузка проводов 50 и 70 мм2 в 3 раза больше числа сечений; допустимая нагрузка на провода 95 и 120 мм2 — 2 шт.В 5 раз больше площади поперечного сечения и так далее.

(4) «Условия изменились, плюс преобразование, высокотемпературное обновление 10% меди». Приведенная выше формула определяется изолированным проводом с алюминиевым сердечником и открытым покрытием при температуре окружающей среды 25 ° C. Если изолированный провод с алюминиевым сердечником подвергается длительному воздействию в области, где температура окружающей среды превышает 25 ℃, допустимая нагрузка по току провода может быть рассчитана в соответствии с приведенным выше методом расчета формулы, а затем предоставляется скидка 10%. достаточно; когда изолированный провод с медным сердечником не используется, его допустимая нагрузка по току немного больше, чем у алюминиевого провода той же спецификации. В соответствии с приведенным выше методом формулы можно рассчитать допустимую нагрузку по току на один провод больше, чем у алюминиевого провода. Например, допустимая нагрузка на медный провод 16 мм2 может быть рассчитана как на алюминиевый провод 25 мм2.

Роль токопроводящей способности печатной платы в дизайне

Ограничения, связанные с допустимой токовой нагрузкой на печатную плату, критически важны, когда речь идет о конструкции печатной платы. Хотя общее руководство по проектированию IPC-2221 — отличное место для начала, калькуляторы ширины дорожек печатной платы предоставляют точные значения, которые можно использовать при проектировании платы.

Текущая емкость дорожки на печатной плате определяется такими параметрами, как ширина дорожки, толщина дорожки, требуемое максимальное повышение температуры, а также то, находится дорожка во внутреннем или внешнем слое и покрыта ли она паяльной маской.

В ходе этой статьи мы обсудим:

• Ширина дорожки на печатной плате
• Допустимая токовая нагрузка следа печатной платы
• Печатная плата высокого тока
• Рекомендации по компоновке сильноточной печатной платы
• Советы по проектированию сильноточных печатных плат
• Калькулятор ширины дорожки на печатной плате

Что такое ширина дорожки на печатной плате?

Дорожка печатной платы или дорожка печатной платы — это медный проводник на печатной плате, по которому сигналы проходят по поверхности печатной платы. Это плоский узкий участок медной фольги, который остается после травления. Электричество, протекающее по медным дорожкам, выделяет значительное количество тепла. Правильно откалиброванные ширина и толщина дорожек на печатной плате помогают свести к минимуму нагревание вашей платы. Чем шире след, тем меньше сопротивление току и меньше тепловыделение. Как показано на изображении ниже, ширина дорожки печатной платы — это горизонтальное измерение дорожки, тогда как толщина — это вертикальный размер дорожки.

Структура следа печатной платы

Разработка печатной платы всегда начинается с ширины дорожки по умолчанию. Но такая ширина следа по умолчанию не всегда подходит для требуемой печатной платы. Это связано с тем, что вам нужно будет определить ширину дорожки, учитывая пропускную способность дорожки по току.

При определении правильной ширины следа необходимо учитывать несколько факторов:

1. Толщина слоя меди — Толщина меди — это фактическая толщина дорожки на печатной плате. Толщина меди по умолчанию для сильноточных печатных плат составляет от 1 унции (35 микрон) до 2 унций (70 микрон)
2. Площадь поперечного сечения trac e — Для более высоких требований к мощности на печатной плате требуются дорожки с более высокой площадью поперечного сечения. Это прямо пропорционально ширине следа.
3. Положение следа — Нижний или верхний или внутренний слой

Как разработать сильноточную печатную плату?

Цифровые, РЧ и силовые схемы в основном обрабатывают или передают сигналы малой мощности.Эти приложения имеют толщину меди от 1 до 2 унций и пропускают ток от мА до 1 или 2 А. Для некоторых приложений, например для управления двигателем, требуются токи до 50 А, для этого потребуется больший вес меди на печатной плате и большая ширина дорожек.

Обычный подход к проектированию для высоких требований к току заключается в расширении медных дорожек и увеличении толщины дорожек до 2 унций. Это увеличит требования к пространству на плате, а также к слоям на плате.

Рекомендации по компоновке сильноточных печатных плат

Это руководство по разработке и производству сильноточных печатных плат:

Обеспечение короткого замыкания сильноточных проводов

Более длинные дорожки имеют более высокие значения сопротивления, а также несут более высокие токи, что приводит к большим потерям мощности.Поскольку при потере мощности выделяется тепло, срок службы платы сокращается. Поэтому очень важно, чтобы трассы, по которым проходят большие токи, были как можно короче.

Расчет ширины дорожек при соответствующем повышении температуры

Ширина следа является функцией таких переменных, как сопротивление и ток через него, а также допустимое повышение температуры. Обычно допускается повышение температуры на 10 ° C выше температуры окружающей среды на 25 ° C. Если материал и конструкция плиты позволяют, можно даже допустить повышение температуры на 20 ° C.

Теплоизоляция чувствительных компонентов от тепла

Некоторые электронные компоненты, такие как источники опорного напряжения, аналого-цифровые преобразователи и операционные усилители, чувствительны к изменениям температуры. Когда такие компоненты подвергаются нагреву, их сигнал может измениться.

Сильноточные платы, как известно, выделяют тепло, поэтому упомянутые выше компоненты должны быть термически изолированы до определенного уровня от горячих точек. Вы можете сделать это, сделав вырезы в плате и обеспечив терморазгрузочные соединения.

Снятие паяльной маски

Для увеличения пропускной способности дорожки по току вы можете удалить паяльную маску, которая обнажает медь под ней. Затем на дорожку можно добавить дополнительный припой, который увеличит ее толщину и снизит сопротивление. Это позволит протекать через дорожки большему току без увеличения ширины дорожки или затрат на дополнительную толщину меди.

Использование многоугольника для заливки сильноточных компонентов

Программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) и процессоры

поставляются в корпусах Ball Grid Array (BGA) и Line Grid Array (LGA) и имеют высокие текущие требования. Чтобы обеспечить протекание сильного тока, вы можете заливать квадратный многоугольник прямо под микросхемой, а затем раскрывать переходные отверстия и подключаться к ним. Затем вы можете связать полигональную заливку с толстыми дорожками питания или плоскостями питания.

Медная заливка под IC

Использование внутренних слоев для сильноточных цепей

Если на внешних слоях печатной платы нет места для толстых дорожек, можно выполнить сплошную заливку внутреннего слоя платы. Затем вы можете использовать переходные отверстия для связи с сильноточными устройствами, находящимися на внешних слоях.

Добавление медных шин для очень сильного тока

В электромобилях и инверторах большой мощности, где ток превышает 100 А, медные дорожки могут быть не лучшим способом передачи энергии и сигнала. В этом случае вы можете использовать медные шины, которые можно припаять к контактным площадкам печатной платы. Медные шины имеют гораздо большую толщину, чем следы, и при необходимости могут пропускать высокие токи без каких-либо проблем с нагревом.

Печатная плата на шине

Использование сквозного сшивания для нескольких дорожек на нескольких слоях, несущих большие токи

Когда дорожка не может нести необходимый ток в одном слое, дорожка может быть направлена ​​на несколько слоев и подвергнута сшиванию, связывая слои.Это увеличит допустимую нагрузку по току в случаях, когда толщина дорожек одинакова на обоих слоях.

Что такое калькулятор ширины дорожек на печатной плате?

Ширина следа зависит от многих факторов, таких как толщина слоя меди, длина следа, положение следа и так далее, что затрудняет расчет точных значений вручную. Вот почему большинство предприятий, производящих печатные платы, предоставляют инструменты для расчета ширины дорожек. Калькулятор ширины дорожки печатной платы — это инструмент, который учитывает все факторы, упомянутые выше, для получения точного значения требуемой ширины дорожки.

В соответствии с Общим стандартом проектирования печатных плат IPC-2221 ограничения тока трассировки печатной платы можно разделить на внутренние и внешние проводники. Графики, представленные ниже, показывают взаимосвязь между различными переменными, относящимися к ширине трассы. Переменными являются площадь поперечного сечения трассы, превышение температуры и максимальная допустимая токовая нагрузка для внешних и внутренних проводников.

Current Vs. График сечения внешнего проводника

Ширина проводника Vs.График в разрезе

Current Vs. График сечения внутреннего проводника

На основе графиков ниже представлена ​​формула для расчета допустимой нагрузки по току:

I = К ΔT0,44A0,75

K = 0,024 для внутренних проводов и 0,048 для внешних проводников

ΔT = максимальная разница температур в ° C

A = Площадь поперечного сечения медного провода в мил²

I = Максимальный ток в амперах

Существующие калькуляторы ширины дорожек на печатной плате по-прежнему основаны на данных на графиках и формуле, приведенной выше.Они служат удобными инструментами для разработчиков печатных плат, позволяющими с большой точностью рассчитать ширину дорожек. В этой таблице указана максимальная допустимая нагрузка по току для меди 2 унции при повышении температуры на 10 ° C.

Заключение

При определении пропускной способности по току следа играют роль комплексные факторы. Однако разработчики печатных плат могут рассчитывать на надежность вычислителей толщины следов, которые помогут эффективно проектировать свои платы.Правильное определение ширины дорожки и ее допустимой нагрузки по току может иметь большое значение при разработке надежных и высокопроизводительных печатных плат.

СКАЧАТЬ РУКОВОДСТВО ПО DFM:

Калькулятор ширины следа

Ширина дорожки является важным параметром при проектировании печатной платы. Соответствующая ширина дорожки необходима для обеспечения передачи желаемого количества тока без перегрева и повреждения вашей платы. Вы можете использовать этот онлайн-инструмент для расчета минимальной ширины дорожки для данного тока и веса меди.Для более высокого тока требуются более толстые дорожки, в то время как более толстая медная масса позволяет получить более тонкие дорожки.

Входные данные

Ток (макс. 35A)

Ампер мА

Толщина меди

унций / фут²милмм мкм

Повышение температуры (макс. 100 ° C)

° C ° F

Температура окружающей среды

° C F

Длина проводника

дюймов / см

Данные результатов

Внутренние дорожки

Требуемая ширина дорожек

милмммм

Площадь поперечного сечения

мил²мм²

Внешние дорожки

0002000 Внешние дорожки

Требуемая ширина

000 Площадь

мил ² мм²

Требуемый зазор гусеницы

мил ² мкм

Таблица минимальных размеров продукции Bittele

	Медь Вес	0. 5 унций	1 унция	2 унции	3 унции	4 унции или больше
Наружные слои	Минимальная ширина следа	3 мил	4 мил	5 мил	6 мил	Запрос предложений
	Минимальный интервал между трассами	4 мил	5 мил	7мил	10 мил	Запрос предложений
	Переходные отверстия к другому медному элементу	7мил	9 мил	12 мил	16 мил	Запрос предложений
Внутренние слои	Минимальная ширина следа	3 мил	3. 5 мил	5 мил	6 мил	Запрос предложений
	Минимальный интервал между трассами	3 мил	4 мил	6 мил	9 мил	Запрос предложений
	Переходные отверстия к другому медному элементу	7мил	8мил	11мил	15 мил	Запрос предложений

Примечания:
Формула для расчета допустимого тока через дорожку опубликована в стандартном разделе 6 IPC-2221.2, как показано ниже.

Внутренние трассы: I = 0,024 x dT ^0,44 x A ^0,725
Внешние трассы: I = 0,048 x dT ^0,44 x A ^0,725

Где I — максимальный ток в амперах, k — постоянная величина, dT — превышение температуры окружающей среды в ° C, & A — площадь поперечного сечения в миллиметрах².

Затем можно рассчитать ширину следа, переставив эту формулу, чтобы определить площадь поперечного сечения, через которую может безопасно пройти желаемый ток.2] / (Толщина [oz] * 1,378 [мил / унция])

Согласно IPC-2221 для внутренних слоев k = 0,024 и для внешних слоев: k = 0,048

Заявление об отказе от ответственности:
Эти расчеты являются отраслевыми стандартами и считается правильным, но не гарантируется. Может не подходить для всех дизайнов.

Часто задаваемые вопросы о калькуляторе ширины следа
Q: Есть ли ограничение на величину силы тока, для которой этот инструмент может рассчитать ширину?

А: Да. Данные IPC-2221, из которых получены эти формулы, охватывают только токи до 35 А, ширину следа до 400 мил, допустимое повышение температуры от 10 до 100 градусов Цельсия и медь 0.От 5 до 3 унций на квадратный фут. При использовании за пределами этих диапазонов калькулятор будет экстраполировать, что приведет к снижению точности при более высоких токах.

В: Инстинктивно я бы предположил, что ширина внутренней дорожки должна быть меньше ширины внешней дорожки, поскольку внешняя дорожка может оторваться от платы, если будет слишком горячей. Ваш калькулятор дает противоположный результат. Почему?

A: Внешние слои имеют лучшую теплопередачу, чем внутренние слои, поскольку воздух рассеивает тепло за счет конвекции, а внутренний диэлектрик также не проводит тепло.Поскольку целью калькулятора ширины следа является предотвращение чрезмерного повышения температуры следов, он делает внутренние следы шире, поскольку они аккумулируют больше тепла. В случае схемы в вакууме или в герметичной сборке внешние слои не обладают преимуществом тепловой конвекции в воздухе, поэтому вы должны использовать внутреннюю ширину дорожки для всех дорожек.

В: Что в данном контексте означает повышение температуры?

A: Повышение температуры — это разница между максимальной безопасной рабочей температурой материала вашей печатной платы и типичной рабочей температурой вашей платы. Более высокий ток увеличивает температуру медных проводов, поэтому повышение температуры является расчетным параметром того, на сколько добавленного тепла вы хотите рассчитать. Основываясь на этом пределе, формула выбирает ширину, не превышающую его. Десять градусов — это безопасное практическое правило для большинства приложений. Если вам нужно уменьшить ширину дорожки, вы можете увеличить это значение, если позволяют материал печатной платы и рабочая температура.

Q: В некоторых случаях для облегчения пайки при подключении контактной площадки к большой медной поверхности используются терморазгрузочные линии, называемые «колесами тележки» или «спицами».Я использовал калькулятор ширины следа, и ширина, указанная для этих спиц, настолько велика, что использовать ее непрактично. Как мне их рассчитать?

A: Спицы термического разгрузки обычно очень короткие. Формула, на которой основан этот калькулятор, была определена эмпирическим путем для достаточно протяженных линий электропередачи. Цель этого калькулятора — предотвратить образование следов перегрева, поэтому, если эти спицы подключены для отвода тепла, они не должны быть такими широкими, как прогнозирует этот инструмент. Пожалуйста, обратитесь к другим ресурсам по проектированию печатных плат по этому поводу.2 * Сопротивление

Зависимость между массой меди и текущей пропускной способностью

На печатных платах (PCB) производства Rush PCB вес меди дорожки напрямую зависит от тока, который она может переносить. Пропускная способность дорожки по току зависит в первую очередь от площади поперечного сечения дорожки и ее длины, количества времени, в течение которого протекает ток, и повышения температуры на дорожке. В некоторой степени пропускная способность по току также имеет значение, находится ли дорожка в одном из внутренних слоев многослойной платы или обнажена на ее внешних слоях.Другими факторами, затрудняющими расчет максимальной допустимой нагрузки дорожки по току, являются 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 1 унцию меди, равномерно распределенную по площади в один квадратный фут, в результате чего получается слой меди толщиной 1,37 мил или 0,0347 мм. Большинство других производителей печатных плат также придерживаются этого веса меди по умолчанию, равного 1 унции.Обычно 0,5 унции меди считается недостаточным, а толщина 2 унции чаще всего является излишним.

Однако для приложений, в которых ток, передаваемый платой, не может адекватно выдерживаться толщиной в 1 унцию, инженер-конструктор может выбрать один из двух вариантов. Он / она может указать более высокий вес меди или увеличить ширину следа.

Толщина меди по сравнению с Ширина

Процесс производства печатной платы гарантирует, что все дорожки на слое имеют одинаковую толщину.Следовательно, указание более высокого веса меди для дорожки означает, что все дорожки в слое будут толще, независимо от тока, проходящего через них. В среднем, так как только несколько дорожек на печатной плате несут более высокий ток, утолщение всех дорожек ради небольшого количества приводит к более дорогой печатной плате. Следовательно, выборочное увеличение ширины определенной дорожки, чтобы позволить ей пропускать более высокий ток, является более экономичным для данной конструкции.

Определение минимального интервала

Еще один аспект, которому Rush PCB следует при производстве печатных плат, — сделать взаимозависимыми минимальное расстояние между дорожками и вес меди.Это следует из того, что резист защищает медный след только сверху в процессе травления. По мере протравливания нежелательной меди частичное травление также происходит на сторонах следов. Это делает окончательную форму поперечного сечения дорожки почти всегда трапециевидной, и, следовательно, 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 в 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 числа являются ориентировочными и могут меняться в зависимости от конструкции и применения.

Также читайте: РАЗНЫЕ СТЕКУПЫ ДЛЯ HDI PCBS

Если приложение требует допустимой нагрузки по току более 4 унций, Rush PCB рекомендует удвоить слой, а не увеличивать массу меди.Кроме того, изготовление тяжелой меди на внешних слоях печатной платы может быть проблемой, поскольку процесс травления приводит к трапецеидальному поперечному сечению следа (рис. 1). Это может означать, что площадка для поверхностного монтажа на самом деле тоньше, чем предполагал разработчик, и может привести к трудностям с размещением компонентов или к слабым паяным соединениям. Более того, для защиты тяжелых следов меди может потребоваться нанесение нескольких слоев паяльной маски.

Ширина меди и текущая пропускная способность

Приведенное выше обсуждение приводит к выводу, что допустимое повышение температуры и вес меди на трассе не являются достаточной информацией для определения ее допустимой нагрузки по току — другие факторы, такие как количество контактных площадок, переходных отверстий и компонентов, также имеют значение, как и положение следа, вне зависимости от того, захоронен он или обнажен.

Например, если дорожка имеет несколько контактных площадок и переходных отверстий, расположенных по ее длине, она, вероятно, будет способна пропускать значительно меньшее количество тока по сравнению с тем, что может делать любая простая луженая дорожка аналогичных размеров, поскольку контактные площадки и Переходные отверстия действуют как сужения, увеличивая электрическое сопротивление дорожки, тем самым значительно повышая ее температуру при более низком значении тока. При расчете пропускной способности дорожки по току проектировщикам необходимо учитывать такие факторы.

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

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

Фактор времени

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

Когда дорожка начинает нагреваться, она также охлаждается за счет теплопроводности в материале платы, конвекции в воздух и излучения вдали от дорожки. Если эффект нагрева соответствует эффектам охлаждения, температура может стабилизироваться. Однако, если эффект нагрева больше, чем охлаждение, температура следа будет повышаться дальше, пока след не достигнет точки плавления.

Когда след начинает плавиться, через жидкую медь продолжает течь ток.Однако, поскольку расплавленная медь имеет более низкую теплопроводность и электрическую проводимость по сравнению с твердой медью, ситуация создает условия взрывного разноса, часто приводящие к прерыванию тока при разделении пути жидкости в результате взрывного разбрызгивания.

Если след перегорел на плате, ее нельзя ремонтировать, чтобы снова ввести плату в эксплуатацию. Плавленая дорожка — это разрушительный отказ, и плату необходимо вывести из эксплуатации, так как тепло от температуры плавкого предохранителя могло вызвать скрытые потенциальные проблемы в компонентах и ​​материале печатной платы вокруг этой области.Даже если возникает соблазн спроектировать дорожку на печатной плате для работы в качестве предохранителя, это может быть только разовое событие — предпочтительно использовать плавкий компонент в качестве заменяемого предохранителя.

Расчет текущей пропускной способности дорожки печатной платы

Хотя существует несколько уравнений для расчета допустимой нагрузки по току дорожки печатной платы, реальная практика утомительна при попытке вручную и подвержена ошибкам. Rush PCB рекомендует использовать калькулятор трассировки печатной платы от UltraCAD. Калькулятор рассчитывает широкий диапазон ширины и толщины следов.

Печатная плата

Rush также соответствует стандартам IPC-2221 и IPC-2222, которые представляют собой рекомендации по ширине дорожек в зависимости от их допустимой нагрузки по току. Например, рекомендации IPC-2221 по ширине дорожек на печатной плате для веса меди в 1 унцию и повышения температуры на 10 ° C:

Тем не менее, необходимо учитывать различные другие условия, перечисленные выше, чтобы достичь эффективного значения для практического использования.

Заключение

Приведенное выше обсуждение предполагает, что ток, протекающий по трассе, находится в установившемся состоянии. Однако это может быть не всегда, и вместо этого ток может быть пульсирующим. Для импульсных токов с достаточно быстрой частотой повторения по сравнению с тепловой постоянной времени печатной платы Rush PCB рекомендует использовать для расчетов среднеквадратичное значение тока

.

(PDF) Способность выдерживать токи молнии в медных кабелях и соединителях LPS. Экспериментальные проверки

Мы также провели испытания с импульсными токами на

некоторых образцах.Эти испытания были выполнены с максимальными возможными значениями

в текущей конфигурации лаборатории импульсных токов

в IEE-USP.

ТАБЛИЦА I. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАЗЦА И ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИЗМЕРЕННОЕ

Электрическое сопротивление (мкОм)

Образцы C. 1

(мм²)

C. 2

(мм²)

Число соединителей

Крутящий момент До После

I продолж.

После

I имп.

# 1 50 50 2 Сильный 251237-

# 2 50 50 2 Сильный 237 236-

# 3 50 50 2 Сильный 243235 —

# 4 50 50 2 Слабые 243245 —

# 5 50 50 2 Слабые 276265 —

# 6 50 50 2 Слабые 240251 —

# 7 50 35 2 Сильные 273275 —

# 8 50 35 2 Сильные 286 280 —

# 9 50 35 2 Сильный 271274 —

# 10 50 35 2 Слабый 271273 —

# 11 50 35 2 Слабый 281282 —

# 12 50 35 2 Слабый 277 275 —

# 13 50 16 2 Сильный 413 415 —

# 14 50 16 2 Сильный 435421 —

# 15 50 16 2 Сильный 411 428 —

# 16 50 16 2 Слабый 422475 —

# 17 50 16 2 Слабый 440450 —

# 18 50 16 2 Слабая 427 428 —

# 19 50 50 1 Сильная 300 2 92 —

# 20 50 50 1 Сильный 270 274 ​​-

# 21 50 50 1 Сильный 266 287 —

# 22 50 50 1 Слабый 252 336 —

# 23 50 50 1 Слабый 270 298 —

# 24 50 50 1 Слабая 291 327 290

# 25 50 35 1 Сильная 304 310 —

# 26 50 35 1 Сильная 293300 —

# 27 50 35 1 Сильная 300 294 —

# 28 50 35 1 Слабая 208 663 —

# 29 50 35 1 Слабая 303295 —

# 30 50 35 1 Слабая 281274 288

# 31 50 16 1 Сильная 500 417 —

# 32 50 16 1 Сильная 488 502 —

# 33 50 16 1 Сильный 438 450 —

# 34 50 16 1 Слабый 470 — —

# 35 50 16 1 Слабый 456 444 —

# 36 50 16 1 Слабый 488 607 542

Примечание: столбцы “C. 1 »и« C.2 »соответствуют толщине участка кабеля

каждого стыка. Колонка «Nº conec.» относится к количеству соединителей для каждого соединения

(половина образцов использовала 2 соединителя, а другая половина использовала только один

).

A. Сравнение эффективного сечения проводов

с номинальным сечением

Первая партия образцов была проанализирована в отношении эффективного сечения кабелей

, где было обнаружено: номинальное сечение

сечение 35 мм² с эффективным сечением 23 мм²; номинальное поперечное сечение

50 мм² с эффективным поперечным сечением 31

мм²; Расчетное поперечное сечение 70 мм² с эффективным сечением

43 мм² и номинальным сечением 95 мм² с эффективным сечением

62 мм².

Эта первая партия показала приблизительное соотношение 60%

между номинальным и эффективным сечениями.

Была также исследована новая партия, использованная для испытаний, и

включают номинальное поперечное сечение 16 мм², которое все еще используется в токоотводах

Brazil для LPS.

В Бразилии также существует движение за обязательную сертификацию

для этого продукта.

Таким образом, есть надежда, что с этой аккредитацией продукты

, используемые в LPS, будут иметь лучшее качество и гарантировать, что по крайней мере

будут соответствовать спецификациям, заявленным производителями.

Образцы, использованные в испытаниях, были измерены с помощью измерительного микроскопа

Mod MF — A1010B вместе с блоком обработки данных

2D — QM-DATA 200. На рис. с помощью микроскопа

, используемого для измерения сечения кабеля. Каждый кабель

провод был проанализирован отдельно (три измерения), и была рассчитана сумма

средних значений средней площади каждого провода, чтобы сделать

возможным сравнить фактическое поперечное сечение меди кабеля

с указанным номинальным сечением. от производителя.

Рисунок 2. Сечение кабеля # 50 мм².

Результаты были следующими: кабель номинального сечения

# 16 мм² имеет медное реальное сечение # 17,68 мм²; номинальное сечение

№ 35 мм² соответствует действительному сечению № 34,27 мм², а

сечение № 50 мм² имеет реальное сечение № 48,05 мм².

Что касается протестированных кабелей, их сечения очень близки к

номинальным значениям, указанным производителем.

Б.Испытания образцов кабелей и соединителей

Образцы для испытаний состоят из небольших участков неизолированной меди

кабелей с различным поперечным сечением, некоторые с кабельным сращиванием

того же сечения, а некоторые со стыками на участках

кабелей с разным сечением. В таблице I показаны

характеристик каждого испытанного образца.

Считается, что имеют высокий крутящий момент образцы

, отрегулированные с помощью измерителя крутящего момента со значением крутящего момента 2 Н × м.

Со слабым крутящим моментом натянули так, чтобы кабели 1

и 2 были уложены вплотную друг к другу. Таким образом, было непросто переместить кабели

вручную.

C. Испытания постоянного тока

Все образцы были отправлены в приложение непрерывного импульса тока

со следующими функциями для постоянного тока

моделирование:

• Среднее значение тока: 595A

• Продолжительность приложения: 585 мс

• Приблизительное значение заряда: 350 C

На рисунке 3 показана осциллограмма одного из приложений.

Как определить ширину следа печатной платы и ток

Вопрос

Я работаю над проектом по созданию печатной платы, но застрял в вопросе о том, насколько широкими должны быть мои дорожки, чтобы принимать импульсы ~ 25-30А. Прямо сейчас следы составляют 150 мил на верхнем и нижнем слое в большинстве точек, этого будет достаточно?

Допустимая нагрузка по току — это величина тока, протекающего по дорожке печатной платы при непрерывной работе с допустимым падением напряжения.Если дорожки на печатной плате не рассчитаны на номинальный ток, требуемый компонентами, могут возникнуть перегоревшие дорожки, высокие перепады напряжения и даже риск возгорания из-за тепловыделения на дорожках. Вот почему вам необходимо определить ширину дорожки печатной платы и рассчитать ее ток при проектировании
Печатная плата.

Рисунок 01 — Сгоревшая дорожка печатной платы

В этой статье мы обсудим
как определить ширину дорожки печатной платы ,
текущая емкость , а
Сопротивление необходимо учитывать при проектировании печатной платы.

Как определить ширину следа печатной платы

Уравнение общей допустимой нагрузки по току может быть определено как:

Eq — 01 Формула допустимой нагрузки по общим токам

Где
I указывает ток в амперах,
∆T — изменение температуры выше температуры окружающей среды в ° C, а A — площадь поперечного сечения в мил. K, β1 и β2 — это коэффициенты, которые определяются тестовыми данными.

Для внешних видимых следов значения коэффициентов:

К = 0.048

β1 = 0,44

β2 = 0,725

И уравнение эквивалентной допустимой нагрузки по току будет:

Для внешних видимых следов значения коэффициентов:

К = 0,024

β1 = 0,44

β2 = 0,725

Построив приведенное выше уравнение для общих значений температуры, мы можем получить следующую диаграмму.

Рисунок 02 — Ток в зависимости от площади поперечного сечения

По этой диаграмме мы можем найти требуемую площадь поперечного сечения для данного тока.После определения необходимой площади поперечного сечения появляется другой график, который можно использовать, чтобы легко найти требуемую ширину дорожки печатной платы.

Рисунок 03 — Зависимость ширины дорожки печатной платы от площади поперечного сечения

Eq -01 можно использовать для более точного проектирования печатных плат. Температуры выше 100 ° C не используются, поскольку температуры выше 100 ° C могут расплавить припой и повредить компоненты.

Как определить допустимую токовую нагрузку на печатную плату

При определении размеров следов на печатной плате необходимо учитывать два фактора.Это текущая емкость трассы и импеданс.

Материалы следа печатной платы, площадь поперечного сечения дорожки и температура определяют допустимую нагрузку по току медных дорожек.

Площадь поперечного сечения дорожки прямо пропорциональна текущей емкости. Чем больше поперечное сечение, тем больше площадь поверхности, а большая площадь поверхности помогает рассеивать тепло, что также увеличивает пропускную способность по току.

Выберите материал следа печатной платы, подходящий для вашего дизайна

Микросхема печатной платы играет жизненно важную роль в определении допустимой токовой нагрузки.Материалы с низким удельным сопротивлением, такие как серебро, медь и золото, обладают высокой пропускной способностью по току. Медь (Cu) — это широко используемый материал для прослеживания печатных плат, который обеспечивает лучшую производительность по затратам. Позолоченные или посеребренные медные дорожки используются в печатных платах высокочастотной цифровой обработки сигналов. Золото покрыто золотом, чтобы избежать коррозии следов меди.

Рисунок 04 — Позолоченные медные следы

В следующей таблице показано удельное сопротивление материалов, используемых в производстве электроники. −8

Проволока алюминиевая, следы и сплавы

Таблица 01 — Удельное сопротивление

В печатной плате из-за производственных ограничений толщина медной дорожки одинакова по всей печатной плате, и изменяется только ширина. Во многих случаях увеличения ширины дорожки достаточно для достижения требуемого номинального тока. Но в некоторых ситуациях не хватает места для увеличения ширины дорожек на печатной плате.В таких случаях толщину дорожки можно увеличить, нанеся припой поверх дорожки.

Рисунок 05 — Припой на следах печатной платы

Рабочая температура может повлиять на удельное сопротивление следа печатной платы

Рабочая температура — еще один ключевой фактор при определении размеров дорожки на печатной плате. Как указано в Таблице 01, удельное сопротивление проводящего материала изменяется с температурой. Стандартные значения удельного сопротивления измерены для 20 ° C. Таким образом, каждый раз при повышении температуры на 1 ° C удельное сопротивление материала будет увеличиваться на некоторую величину.Это изменение необходимо компенсировать при расчете ширины дорожки печатной платы.

Допустимая нагрузка по току дорожки также зависит от ее физического расположения. Например, внешняя дорожка с той же площадью поперечного сечения имеет более высокую пропускную способность по току, чем дорожка внутреннего слоя. Это связано с тем, что внешние слои лучше отводят тепло и, следовательно, могут выдерживать больший ток.

Как описано выше, существует множество факторов, которые необходимо учитывать при расчете ширины дорожки печатной платы для требуемой текущей емкости.К счастью, существует стандарт, позволяющий производить такие вычисления быстро и точно. IPC 2221 — это немного более старый стандарт, который был разработан на основе данных с 1954 года. Новый стандарт IPC-2152, названный «Стандарт для определения текущей пропускной способности при проектировании печатных плат», определяет полезные диаграммы и расчеты, которые можно использовать для спроектировать печатную плату более точно.

Как управлять импедансом следа печатной платы

Импеданс — это второй ключевой фактор, который необходимо учитывать после допустимой нагрузки по току при проектировании хорошей компоновки печатной платы.Поскольку большинство схем спроектировано с учетом того, что дорожки на печатной плате имеют небольшой импеданс или вообще не имеют его, желательно иметь как можно более низкие импедансы дорожек.

Импеданс обозначается Z. Это векторная сумма сопротивления и реактивного сопротивления. Это важный параметр в высокочастотных цепях. Поскольку реактивное сопротивление пропорционально частоте, полное сопротивление также увеличивается с рабочей частотой.

Рисунок 06 — Импеданс

Импеданс дорожки печатной платы зависит от длины дорожки, расстояния, площади поперечного сечения, частоты сигнала тока, внешних магнитных помех, самоиндукции дорожки, материала дорожки, материала и качества припоя, переходных отверстий и материала диэлектрика между дорожками.

Вместо того, чтобы рассчитывать импедансы, дизайнеры следуют ряду методов проектирования, которые могут снизить импедансы печатных плат до приемлемого значения допуска:

• Используйте плоскость заземления
• Используйте как можно более короткие дорожки на печатной плате
• Используйте адекватный интервал между дорожками
• Используйте следы одинаковой длины
• Избегать крутых поворотов на следах
• Использовать обороты в минимальном количестве

Печатная плата произведена в PCBONLINE

Когда вы закончите проектирование печатной платы, самое время попросить хорошего производителя печатных плат превратить ваш дизайн в настоящие платы.PCBONLINE, универсальный производитель передовых печатных плат, идеально подходит для вашей работы. Высокое качество обеспечивается двумя крупными заводами по производству печатных плат и одним заводом по сборке. Вы можете бесплатно пользоваться полными образцами печатных плат для серийного производства, а также чрезвычайно быстрым прототипированием, бесплатным дизайном и технической поддержкой индивидуального инженера-профессионала.