Elemente eines elektrischen Heimnetzwerks. Dirigenten. Schnüre. Kabel

Vergleich leitfähiger Materialien

Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien bei der Herstellung von Drähten und Kabeln. Seine Leitfähigkeit beträgt etwa 62 % der von Kupfer, aber aufgrund der geringen Dichte von Aluminium ist die Leitfähigkeit pro Masseneinheit doppelt so hoch wie die von Kupfer.

Allerdings weist Aluminium im Vergleich zu Kupfer eine geringe mechanische Festigkeit und schlechtere Kontakteigenschaften auf. Eine der negativen Eigenschaften von Aluminium ist die schnelle Oxidation bei Kontakt mit Luft und die Bildung eines feuerfesten (mit einem Schmelzpunkt von etwa 2000 °C) Oxidfilms auf seiner Oberfläche. Oxidfilm leitet schlecht Elektrizität und verhindert somit einen guten Kontakt.

Darüber hinaus bildet der Aluminium-Kupfer-Kontakt ein „galvanisches Paar“, bei dem das der Elektrokorrosion ausgesetzte Aluminium zerstört wird. Dadurch verschlechtert sich die Verbindung. Gummi und Kunststoff werden als elektrische Isolierung verwendet. Um knappe Drähte mit Kupferdrähten einzusparen, werden für die elektrische Verkabelung hauptsächlich Drähte und Kabel mit Aluminiumdrähten verwendet.

Unterschiede bei den Verkabelungsprodukten

Das verfügbare Sortiment an Drähten, Kabeln und Kabeln ist äußerst vielfältig. Sie unterscheiden sich:

• Material der Leiterdrähte (Kupfer, Aluminium, Aluminium-Kupfer);

• Querschnitt der Drähte (von 0,75 bis 800 mm);

• Anzahl der Kerne (Single-Core und Multi-Core, von 1 bis 37 Kerne);

• Isolierung (Gummi, Papier, Garn, Kunststoff);

• Gehäuse (Gummi, Kunststoff, Metall),

• Abdeckungen usw.

Arbeits- und Prüfspannung

Jeder Draht, jedes Kabel und jedes Kabel hat eine Arbeits- (Nenn-) und Prüfspannung. Diese Werte für Drähte und Kabel charakterisieren die Spannungsfestigkeit ihrer Isolierung.

Betriebsspannung – Dies ist die höchste Netzwerkspannung, bei der ein Draht, ein Kabel oder ein Kabel verwendet werden kann.

Ein Beispiel. Mit einer Betriebsspannung von 380 V ist es für Netze mit 380, 220, 127, 42, 12 V geeignet. Ein Kabel mit einer Betriebsspannung von 220 V kann jedoch nicht in Netzen mit 380 V und höher verwendet werden. In Wohngebäuden werden Leitungen und Kabel für Spannungen von 660, 380 und 220 V verwendet. Aufschriften 660/660; 380/380 und 220/220 beziehen sich auf Litzen; Sie zeigen die zulässige Spannung zwischen benachbarten Drähten an.

Prüfspannung – bestimmt die Grenze der Spannungsfestigkeit der angewendeten Isolierung. Er ist viel größer als der Arbeiter.

Auswirkung der angeschlossenen Last

Installationsleitungen müssen für die angeschlossene Last geeignet sein. Für die gleiche Marke und den gleichen Drahtquerschnitt sind unterschiedlich große Belastungen zulässig, die von den Verlegebedingungen und damit von der Möglichkeit der Kühlung abhängen.

Ein Beispiel. Im Freien verlegte Drähte oder Kabel kühlen besser als solche, die in Rohren verlegt oder unter Putz versteckt sind.

Der Querschnitt der leitenden Drähte wird auf der Grundlage der maximal zulässigen Erwärmung der Drähte ausgewählt, bei der die Isolierung der Drähte nicht beschädigt wird. Die zulässigen Werte der Dauerlastströme für Leitungen, Kabel und Leitungen werden berechnet und angegeben in Installationsregeln (PUE).

Die zulässige Belastung (bei sonst gleichen Bedingungen) steigt mit zunehmendem Querschnitt nicht proportional zum Querschnitt, sondern langsamer.

Ein Beispiel. Bei einem Querschnitt von 1 mm2 Strom 17 A. Bei einem Querschnitt von 1,5 mm2 nicht 25,5 A, sondern nur 23 A.

Wenn Sie mehrere Drähte in einem gemeinsamen Rohr, in einem versteckten Kabelkanal, verlegen, verschlechtern sich ihre Kühleigenschaften, sie erwärmen sich auch, sodass der zulässige Strom für sie um 10 ... 20 % reduziert werden muss.

Die Betriebstemperatur von Drähten und Kabeln in Gummiisolierung sollte + 65 ° C nicht überschreiten, in Kunststoff — + 70 ° C. Daher sollte bei einer Raumtemperatur von + 25 ° C die zulässige Überhitzung eine Temperatur von +40 ° C nicht überschreiten. . 45°C.

Isolierung von Drähten und Kabeln

Drähte werden mit Isolierung für Spannungen von 380, 660 und 3000 V AC hergestellt, Kabel für alle Spannungen. Isolierter Draht hat einen leitenden Kern, der von einer isolierenden Hülle aus Gummi, Polyvinylchlorid oder Vinylkunststoff umgeben ist.

Zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen und Umwelteinflüssen ist die Isolierung einiger Kabelmarken außen mit einem mit einer Fäulnisschutzmischung imprägnierten Baumwollgeflecht abgedeckt. Die Isolierung von Leitungen, die zur Verlegung an Orten mit erhöhter Beschädigungsgefahr durch mechanische Beanspruchung vorgesehen sind, wird zusätzlich durch ein Geflecht aus verzinktem Stahldraht geschützt.

Berechnung des Kernquerschnitts

Der Querschnitt des Drahtes wird näherungsweise durch seinen Durchmesser bestimmt (S = 0,785d2), wobei d der Durchmesser des Kerns ist. Durchmesser Dose mit einem Messschieber messen.

Sollte kein Messschieber zur Hand sein, kann der Durchmesser wie folgt ermittelt werden. 10 ... 20 Windungen des abisolierten Drahtes sollten um einen dicken Nagel, einen Schraubenzieher oder einen anderen Stab gewickelt werden, die Windungen des Drahtes fest andrücken und die Länge der Spirale mit einem einfachen Lineal messen. Die Division dieser Länge durch die Anzahl der Windungen ergibt den gewünschten Kerndurchmesser.

Am Tag der Bestimmung des Querschnitts von mehradrigen Drähten und Kabeln messen Sie den Durchmesser einer Ader, berechnen ihren Querschnitt und multiplizieren dann den Querschnitt mit der Anzahl der Adern im Draht.

Der genaue Querschnitt von Drähten und Kabeln mit einer Spannung von bis zu 1000 V wird anhand von zwei Bedingungen ermittelt.

Erste Bedingung. Je nach Heizzustand mit Dauernennstrom: Idop> Iр,

Dabei ist Iadop der langfristig zulässige Strom für den angenommenen Querschnitt eines Drahtes oder Kabels und die Bedingungen für seine Verlegung. Die Daten werden in PUE oder Referenzliteratur angegeben; Ir – Nennstrom, A.

Zweite Bedingung. Entsprechend der Bedingung der Übereinstimmung des Leiterquerschnitts mit der Schutzklasse: Idop> Kz x In.pl.,

wo Kz – Schutzfaktor; In.pl – Nennstrom der Sicherung, A.

Kz = 1,25 beim Schutz von Drähten mit Gummi- und Kunststoffisolierung in explosions- und feuergefährlichen, gewerblichen usw. Räumlichkeiten mit Sicherungen und Leistungsschaltern; beim Schutz der gleichen Leitungen in nicht explosionsgefährdeten und nicht brennbaren Räumen Kz = 1,0.

Beleuchtung wird zusätzlich auf Spannungsverlust berechnet.Die zulässigen Dauerstrombelastungen von Leitungen und Kabeln sowie die Auswahl von Anlauf- und Schutzeinrichtungen, Leitungen und Kabeln für separat angebaute Elektromotoren finden Sie in den Fachbüchern.

Auswahl an Standard-Kabelquerschnitten

Der Bereich der Standarddrahtquerschnitte ist groß: von 0,03 bis 1000 mm2. Wir interessieren uns für Querschnitte von 0,35 (Mindestquerschnitt für den Anschluss elektrischer Haushaltsgeräte) bis 16 mm2. Die Querschnitte der Drähte werden gemäß den Standardlinien geändert: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,2 (nur Kupfer); 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0 mm2 – Kupfer-, Aluminium- und Aluminium-Kupfer-Drähte.

Regeln für die Elektroinstallation (PUE) installierte Mindestquerschnitte der verwendeten Gebäudeleitungen in mm2. Sie erfinden es:

• 1 / 2,5 mm2 – für die Leitung von Gruppen- und Verteilungsnetzen;

• 2,5 / 4,0 mm2 – für die Leitung zu Wohnschirmen mit einem Messgerät;

• 4,0 / 6,0 mm2 – für das Stromnetz und die Steigleitungen.

Hier werden im Zähler die Querschnitte von Kupferdrähten in mm2 angegeben, im Nenner - Aluminium und Kupfer-Aluminium.

Entsprechend den Bedingungen der mechanischen Festigkeit wurden Drähte mit den kleinsten Querschnitten S (oder Durchmesser d) und PUE für Abzweigungen von Freileitungen zu Hauseingängen installiert. Sie sind gleich: für Kupferdrähte sowie für Drähte mit einem Trägerkabel von 4 mm2 im Bereich bis 10 m oder 6 mm2 im Bereich bis 25 m. Der Durchmesser von Stahl- und Bimetalldrähten muss 3 betragen bzw. 4 mm. Der Querschnitt von Drähten aus Aluminium und seinen Legierungen beträgt 16 mm2.

Bei relativ niedrigen Stromwerten wird der Leiterquerschnitt durch die mechanische Festigkeit des Leiters, insbesondere in den Schraubklemmen, bestimmt.Auf dieser Grundlage sollte der Querschnitt des Kupferdrahtes nicht weniger als 1 mm2 betragen, der Aluminiumdraht 2 mm2.

Ratschläge. Es ist sinnvoll, den Querschnitt der Drähte zu überprüfen, um festzustellen, ob er mit der maximalen tatsächlichen Belastung und dem Strom der Sicherungen oder des Leistungsschalters übereinstimmt. In diesem Fall sollten Sie wissen, dass die Belastung 1 kW pro 1,57 mm2 Drahtquerschnitt nicht überschreiten sollte.

Patchkabel

Kabel - zwei oder mehr isolierte flexible oder hochflexible Leiter mit einem Querschnitt von bis zu 1,5 mm2, verdrillt oder parallel verlegt, auf denen je nach Betriebsbedingungen ein nichtmetallischer Mantel und Schutzbeschichtungen angebracht werden können.

Die Kabel dienen zum Anschluss elektrischer Haushaltsgeräte an das Stromnetz (z. B. Tischlampen, Staubsauger, Elektrorasierer). Adern müssen mehradrig sein, außerdem werden die Adern des Kabels durch Verdrillung oder ein gemeinsames Geflecht miteinander verbunden.

Anschlusskabel für Haushaltsgeräte und Lampen sind sehr vielfältig. Sie können zwei, drei oder vier Kupferdrähte mit einem Querschnitt von 0,35 bis 4,0 mm2 haben, normal oder mit erhöhter Flexibilität.

Zweiadrige Kabel werden verwendet, wenn das Gehäuse des Gerätes (Leuchtkörper) keine Schutzerdung (Erdung) benötigt. Wenn eine Erdung erforderlich ist, verwenden Sie ein dreiadriges Kabel. Der Querschnitt ist abhängig von der Stromstärke des angeschlossenen Gerätes (Leuchtmittel).

Ein Beispiel. Querschnitte von Kabeln, die bei verschiedenen Gruppen von Elektrogeräten verwendet werden:

• 0,35 mm2 – wird für Kabel für Elektrorasierer verwendet;

• 0,5 mm2 – für Tischlampen, Ventilatoren, Fernseher;

• 0,75 mm2 – für Bügeleisen bis 500 W, Kühlschränke, Staubsauger.

Die gebräuchlichsten Kabel sind:

• hitzebeständig für Bügeleisen und Elektroherde;

• in einer wasserdichten Hülle;

• im Gold- und Silbergehäuse für Lampen mit Kristallelementen.

Die Kabel können weiß, grau, braun, rot, blau, hellblau, schwarz, gelb und elfenbeinfarben sein. Die Länge der Kabel ist genormt:

• 2 m – für Kühlschränke, Bügeleisen und Rasierer;

• 3,5 m – für Waschmaschinen;

• 6 m – für Poliermaschinen und Staubsauger.

Kabel können an einem oder beiden Enden abgeschnitten und mit nicht lösbaren Steckern und Steckdosen für Geräte verstärkt werden.

So wählen Sie den richtigen Draht oder das richtige Kabel aus

Der Querschnitt der Leitungen wird je nach Belastung und Material (Kupfer, Aluminium) nach den „Regeln für die Elektroinstallation“ gewählt.

Ziehen Sie das Problem des Austauschs von Drähten in Betracht, wenn es keine genau erforderliche Version von Draht, Kabel oder Kabel gibt.

Ablesen der Nennspannung

Es ist auf die Nennspannung des zum Austausch vorgesehenen Kabels zu achten: Sie darf nicht unter der Netzspannung liegen.

Beispiele.

• Wenn die Leitungen nicht außerhalb der Wohnung verlaufen, muss die Nennspannung der Leitung mindestens 220 V betragen.

• Wenn die Leitungen außerhalb der Wohnung verlaufen, muss die Nennspannung der Leitung mindestens 380 V betragen.

Materialbuchhaltung

Es ist notwendig, auf das Material des Kerns zu achten, da Aluminium- und Aluminium-Kupfer-Drähte immer durch Kupfer ersetzt werden können. Kupferdrähte können in folgenden Fällen nicht durch Aluminium und Kupfer-Aluminium ersetzt werden:

• wenn Flexibilität erforderlich ist (flexible Drähte müssen aus Kupfer sein);

• wenn die Drähte durch Löten statt durch Schraubklemmen verbunden werden.

Messung des Venenquerschnitts

Dabei sollte auf den Querschnitt der Adern geachtet werden. Sie sollte der Belastung in Ampere entsprechen, d.h. nicht weniger sein in PUE angegebene Werte… Andererseits sollte der Querschnitt nicht zu groß sein, da sonst die Leitung nicht zuverlässig mit Schaltern und Kontakten verbunden werden kann.

Der Querschnitt sollte jedoch nicht zu klein sein, da sich der dünne Draht nur schwer einklemmen lässt: Er bleibt hängen. Daher sind die kleinsten Querschnitte des Drahtes für den Anschluss an Schraubklemmen eingestellt: 1 mm2 für Kupfer und 2 mm2 für Aluminiumdrähte. Es sollte eine Unterlegscheibe mit einem Querschnitt von 0,75 mm2 montiert werden. Der Querschnitt der Leitungen für die Luftzufuhr in das Gebäude sollte je nach den Bedingungen der mechanischen Festigkeit nicht kleiner als die oben genannten sein.

Weitere Bedingungen anzeigen

Massive Drähte können jederzeit durch mehrdrähtige (flexible) Drähte ersetzt werden. Darüber hinaus sollte auf die Übereinstimmung der Art der Isolierung mit den Einbaubedingungen geachtet werden. So können Leitungen, die für die Verlegung in Nassräumen bestimmt sind, in Trockenräumen verlegt werden, auf keinen Fall dürfen Leitungen, die nur für Trockenräume vorgesehen sind, jedoch in Nassräumen verlegt werden.

Hitzebeständige Drähte, zum Beispiel ein Draht der Marke PRKA, der für die Inneninstallation von Elektroherden bestimmt ist, können nicht durch „normale“ Drähte ersetzt werden: Ihre Isolierung im Ofen brennt einfach durch.

Der Artikel verwendet Materialien aus dem Buch Koryakin-Chernyak S.L. Handbuch für Heimelektriker.